皮肤上的显示屏:可拉伸OLED突破,让“电子纹身”触手可及
2026-01-28 17:22
来源:德雷克塞尔大学
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你可能习惯了手机和电视上绚丽的OLED屏幕,但未来的显示屏或许能像创可贴一样贴在皮肤上,实时监测健康数据。如今,这一愿景正迈出关键一步。近日,一项发表于《自然》的研究宣布,一个由韩国首尔国立大学和美国德雷塞尔大学领导的国际团队,成功开发出一种高亮度、可大幅拉伸的OLED(有机发光二极管),为真正可穿戴、可形变的电子显示技术扫清了核心障碍。

传统柔性OLED虽已用于曲面屏手机,但在反复弯折拉伸后,其亮度和性能会迅速衰减。团队指出,瓶颈主要在于电极材料和发光层的机械稳定性与效率不足。“过去十年,柔性OLED的发展因透明导电层的局限性而陷入平台期,”德雷塞尔大学杰出教授Yury Gogotsi解释道。

破解“拉伸即衰减”难题:双路径革新

研究团队从两个核心层面进行了突破性重构:

高效发光的“弹性核心”

团队设计了一种名为“激基复合物辅助磷光层”的新型发光层。该层具有天然可拉伸性,并能精细调控电荷能量,使正负电荷更容易结合形成发光激子。其激子转化效率超过57%,远超当前商用OLED聚合物发光层(12-22%)的效率。研究人员将其比喻为“减缓旋转速度,让更多人能安全登上平台”,从而大幅提升了发光强度。

坚韧耐用的“透明经脉”

在电极方面,团队采用了德雷塞尔大学开创的二维纳米材料MXene,与银纳米线结合,形成高导电、高韧性的透明电极网络。这种MXene基电极不仅能承受反复形变,还能确保电荷高效注入发光层,维持屏幕亮度。“MXene因其卓越的导电性和层状结构,为柔性OLED提供了极佳的电极材料。”Gogotsi教授表示。

实测表现:心脏形屏幕与数字显示俱佳

利用上述技术,研究人员制造出了绿色的可拉伸OLED原型,包括心脏形状的屏幕和数字显示器。在严苛测试中:

当屏幕被拉伸至原长度的1.6倍(60%应变)时,性能仅下降10.6%。

在经历100次2%应变的反复拉伸后,设备仍能保持83%的初始亮度,耐久性显著提升。

此外,首尔国立大学的研究人员还成功演示了全彩色、完全可拉伸的OLED显示屏,以及适用于可穿戴电子产品的低功耗无源矩阵OLED,展现了该技术的广泛应用潜力。

迈向“皮肤电子”时代

“我们预计,这种设计高效柔性光电器件的方法,将催生下一代可穿戴及可形变显示器,”该研究的共同作者、Gogotsi实验室前博士后Teng Zhang博士表示,“这项技术将在实时健康监测和可穿戴通信领域扮演重要角色。”

展望未来,研究团队计划探索更优的柔性基底材料、精细调控有机层以实现更丰富的色彩与亮度,并优化制造工艺,推动可拉伸OLED设备的大规模生产。或许在不久的未来,监测体温、血流或压力的“电子皮肤”将成为我们日常生活的一部分。

来源:德雷塞尔大学;题目:《可拉伸OLED显示器取得重大突破》;发表于: ScienceDaily(2026年1月15日)

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