通过跨学科的合作与交流,我们能够突破传统思维的边界,开拓新的研究领域。

——院长致词

首页 > 科学研究 > 前沿信息

无图像失真的透明可拉伸基板显示了下一代显示器的潜力

本站发布时间:2025-04-19 10:05:27

可拉伸显示材料在下一代显示市场上越来越受欢迎,具有能够自由拉伸和弯曲的优点,但现有材料的局限性导致了屏幕变形和贴合度差

由于“泊松比”现象,一般弹性体基材容易发生屏幕变形,其中在一个方向上拉伸会导致屏幕在垂直方向上收缩。特别是,与皮肤密切接触的电子产品,如可穿戴设备,在拉伸和收缩过程中有起皱或拉扯皮肤的风险,导致贴合度和性能不佳

韩国科学技术研究院(KIST)的Jeong Gon Son博士和首尔国立大学的Yongtaek Hong教授领导的一个研究小组开发了一种纳米结构对齐的可拉伸基底,大大降低了泊松比。这项工作发表在《先进材料》杂志上

这项研究以其在保持透明度的同时降低泊松比的能力而闻名,同时解决了屏幕失真和光散射的问题

研究人员通过结合两个关键思想实现了这一目标。首先,他们利用嵌段共聚物,这是连接在一起的聚合物嵌段,用于排列内部纳米结构。嵌段共聚物(SIBS)由硬质聚苯乙烯(PS)和较软的聚丁烯(PIB)组成,它们可以沿一个方向排列,以最大限度地增加平行和垂直方向之间的弹性差异,从而减少收缩

虽然传统弹性体的泊松比为0.4至0.5,但研究人员已将其降低到0.07或更低的泊松比,这意味着即使在拉伸方向上,垂直于基材几乎没有收缩,屏幕变形也大大减少

第二个想法是引入剪切轧制工艺,使纳米结构在基材上均匀排列。它利用辊子和载物台之间的速度差在高温下施加均匀的剪切力。这一过程使纳米结构能够在厚基板上可靠地排列,而不会影响透明度

在实验中,研究人员发现,即使基材在垂直方向上拉伸了50%以上,纵向收缩也很小

研究人员将开发的基板应用于真实设备,并观察到像素排列的变化。当拉伸50%时,传统的弹性体基材会出现像素间锯齿状间距或垂直像素卡住的变形

另一方面,纳米结构排列的基板具有均匀的像素排列,从而产生完整的图像和透明度,没有皱纹或粗糙表面

这种新型可拉伸基材有望在下一代显示器、可穿戴电子产品和太阳能电池等各个领域用作核心材料。此外,本研究中使用的剪切轧制工艺可以应用于其他嵌段共聚物和聚合物薄膜,使其成为以简单方式加工大面积的合适技术

KIST的Jeong Gon Son博士说:“这项研究提出了一种通过精确控制纳米结构来开发无变形、完全透明的可拉伸基材的新方法,并且实现该方法的剪切轧制工艺可以很容易地应用于大规模生产和工业化。”

“我们目前正在进行研究,通过使用这种基板转移显示发光器件,实现即使在拉伸时也不会变形的真实显示设备。”

More information: Jung Hur et al, Fully Transparent and Distortion‐Free Monotonically Stretchable Substrate by Nanostructure Alignment, Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202414794

Journal information: Advanced Materials

Provided by National Research Council of Science and Technology

排行榜

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567