Técnicamente, existen diferentes vías para la realización de la flexibilidad. 1) Flexibilidad física:cualquier material rígido que sea extremadamente delgado o tenga un diámetro muy pequeño puede ser flexible. 2) Flexibilidad estructural:por ejemplo, la configuración de resorte y fractal de conexión de cables puede proporcionar flexibilidad macroscópica para el chip rígido. 3) Flexibilidad intrínseca:los materiales de este dispositivo tienen una naturaleza flexible y estirable. A diferencia de los dispositivos flexibles y estirables, las pantallas intrínsecamente flexibles deben satisfacer simultáneamente tres requisitos críticos:gran deformación elástica, pequeño radio de flexión por debajo de 0,5 mm y alta tensión de estiramiento por encima del 25 %, lo que decide si se pueden conformar, doblar o doblar posteriormente. arrollado. Con estas tres condiciones, las pantallas intrínsecamente flexibles pueden cambiar la percepción de la información que aparece con frecuencia en casi todos los aspectos de nuestras vidas. Crédito:Science China Press
Esta revisión fue concebida por el académico Yunqi Liu y el profesor Yunlong Guo (Instituto de Química, Academia de Ciencias de China). El Dr. Zhiyuan Zhao, el Dr. Kai Liu y Yanwei Liu son los coautores. Esta investigación presta especial atención a los materiales clave para los transistores orgánicos de película delgada (OTFT) intrínsecamente flexibles y los dispositivos electroluminiscentes. Específicamente, nos centramos en los siguientes cinco aspectos:materiales de electrodos intrínsecamente flexibles, semiconductores orgánicos (OSC) y materiales dieléctricos para OTFT, semiconductores emisivos orgánicos intrínsecamente flexibles (OESC) para dispositivos electroluminiscentes y dispositivos electroluminiscentes impulsados por OTFT para pantallas intrínsecamente flexibles. Por último, se presentan los desafíos y oportunidades futuros sobre las pantallas impulsadas por OTFT intrínsecamente estirables.
Los materiales de electrodos intrínsecamente flexibles deben caracterizarse por una excelente conductividad eléctrica, alta capacidad de estiramiento mecánico, transparencia, adhesión ideal, función de trabajo adecuada, buena estabilidad química y biocompatibilidad. Los autores brindan un resumen detallado de los materiales de electrodos estirables actuales, incluidos los nanotubos de carbono (CNT), el grafeno, los nanocables metálicos (MNW), los polímeros conductores (CP) y sus materiales híbridos.
Los semiconductores orgánicos intrínsecamente flexibles son un componente importante para los transistores de película delgada. Las estrategias actuales se dividen principalmente en las siguientes categorías:diseño estructural de cadenas poliméricas mediante la incorporación de espaciadores de ruptura de conjugación (CB) y segmentos de cadena flexibles, control del peso molecular y la regioregularidad de los polímeros conjugados, y mezcla con polímeros elastómeros o aditivos moleculares.
El material dieléctrico intrínsecamente flexible está cerca de la capa semiconductora y afecta significativamente el rendimiento eléctrico de los transistores. Actualmente, los materiales dieléctricos elastoméricos comunes incluyen PU, PDMS y SEBS. Sin embargo, estos dieléctricos elastoméricos suelen mostrar una constante dieléctrica baja, lo que aumenta el consumo de energía de los dispositivos. Esta revisión propuso algunas estrategias para desarrollar polímeros dieléctricos de alto k y alta capacidad de estiramiento.
Los semiconductores emisores de luz orgánicos intrínsecamente flexibles se preparan únicamente introduciendo cadenas flexibles en la matriz polimérica, para equilibrar la flexibilidad mecánica y las capacidades luminosas de los semiconductores emisores de luz orgánicos. Por lo tanto, explotar alguna nueva metodología de diseño para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales es una dirección importante para el desarrollo de dichos materiales.
Los dispositivos electroluminiscentes flexibles intrínsecos incluyen principalmente diodos emisores de luz de polímero (PLED), celdas electroquímicas emisoras de luz orgánicas (OLEC) y electroluminiscencia de corriente alterna estirable (ACEL). Debido a la limitación de las propiedades de los materiales electroluminiscentes intrínsecamente estirables, los dispositivos electroluminiscentes intrínsecamente flexibles que se informan actualmente se realizan principalmente mediante métodos de dopaje o mezcla.
Finalmente, los autores presentan algunas sugerencias y perspectivas para el desarrollo futuro de pantallas intrínsecamente flexibles. La investigación fue publicada en National Science Review . Capas de conversión de color intrínsecamente estirables y estables al aire para pantallas estirables
