LED de ponto quântico ultrafino que pode ser dobrado incrivelmente como papel?

 

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Figura 1. Fabricação de QLEDs 3D dobráveis ​​que podem ser dobrados livremente como papel. O QLED ultrafino pode ser dobrado nitidamente ao longo da linha gravada a laser, assim como a arte em papel de origami. Um QLED dobrável tridimensional com várias formas personalizadas pelo usuário, como aviões, borboletas e pirâmides, foi fabricado. O QLED dobrável 3D pode se transformar livremente entre estruturas 2D e 3D, o que permite uma exibição dinâmica de informações visuais. Crédito: Institute for Basic Science

O díodo emissor de luz de ponto quântico (QLED), que emprega pontos quânticos como material emissor de luz, tem atraído atenção significativa como uma alternativa promissora para tecnologias de exibição de próxima geração, devido às suas excelentes propriedades de eletroluminescência. Uma vez que não requer nenhum componente volumoso, como unidades de luz de fundo, os visores QLED podem ser potencialmente fabricados em um formato ultrafino. Uma equipe de pesquisa conjunta liderada por KIM Dae-Hyeong (Professor da Universidade Nacional de Seul) e HYEON Taeghwan (Professor ilustre da Universidade Nacional de Seul) do Centro de Pesquisa de Nanopartículas do Instituto de Ciências Básicas já revelou um protótipo de QLED em 2015. O dispositivo tinha uma espessura de apenas 3 micrômetros, que é apenas um trigésimo do cabelo humano. Devido a uma espessura extremamente reduzida.

Recentemente, a equipe avançou ainda mais nessa tecnologia e desenvolveu uma variante dobrável do ultrafino QLED, inspirada na antiga arte de dobrar papel conhecida como origami. Os pesquisadores do IBS relataram QLEDs dobráveis ​​tridimensionais, que podem ser transformados livremente em várias estruturas 3D personalizadas pelo usuário, como borboletas, aviões e pirâmides. Considerando a crescente popularidade dos smartphones dobráveis, o avanço da tecnologia de tela dobrável está ganhando maior importância. Espera-se que esta tecnologia possa fornecer oportunidades sem precedentes para eletrônicos de última geração com fatores de forma personalizados pelo usuário com estruturas complexas, além de permitir a exibição tridimensional dinâmica de informações visuais.

Os pesquisadores concederam dobrabilidade ao QLED planar convencional por meio de um novo processo de fabricação que pode gravar parcialmente o filme de epóxi depositado na superfície do QLED sem danificar o QLED subjacente. Usando um laser pulsado de dióxido de carbono com potência controlada e camadas de retenção de corrosão à base de liga de alumínio e prata, a profundidade da corrosão pode ser controlada com precisão. Como a parte gravada a laser do dispositivo é relativamente mais fina do que a região circundante, é possível gravar linhas de deformação ao longo das quais o dispositivo pode ser dobrado como papel de origami.

Vídeo 1. QLEDs dobráveis ​​com várias formas, borboletas e pirâmides. Crédito: Institute for Basic Science

Com base na técnica de gravação a laser seletiva, os pesquisadores foram capazes de controlar com precisão o raio de curvatura para menos de 50 micrômetros. Sob um raio de curvatura tão pequeno, a linha de dobra se assemelha a uma borda afiada sem curvatura visível. Usando simulação mecânica para projetar cuidadosamente o dispositivo, os pesquisadores foram capazes de minimizar a tensão carregada nos componentes emissores de luz. Todo o QLED, incluindo a região do vinco (uma linha de dobra), foi capaz de manter um desempenho estável de emissão de luz, mesmo depois de ter sido repetidamente dobrado 500 vezes. A tecnologia foi aplicada para fabricar QLEDs dobráveis ​​3D com várias formas complexas, como borboletas, aviões e pirâmides.

"Conseguimos construir um QLED 3D dobrável que pode ser dobrado livremente como uma obra de arte em papel", disse KIM Dae-Hyeong, vice-diretor do Centro de Pesquisa de Nanopartículas. Ele também disse: "Ao fabricar as matrizes QLED dobráveis ​​em 3D, orientadas passivamente, compostas por 64 pixels individuais, mostramos a possibilidade de desenvolver monitores com maior complexidade no futuro." HYEON Taeghwan, o diretor do Center for Nanoparticle Research, afirma que "Através da tecnologia relatada nesta pesquisa, QLEDs semelhantes a papel que podem ser dobrados em várias estruturas complexas foram fabricados com sucesso. Quem sabe quando chegará o dia em que o papel eletrônico com um display unidade pode substituir o papel real? "

Fonte: Institute for Basic Science