Развитие дисплейных технологий напрямую влияет на будущее IPTV, умных телевизоров и мультимедийных сервисов. Учёные уже не первый год работают над созданием OLED-дисплеев нового поколения, которые могли бы сгибаться, скручиваться и растягиваться, не теряя яркости и качества изображения. Такие экраны способны сформировать принципиально новый класс устройств — от гибких телевизионных панелей до носимой электроники с возможностью вывода видеоконтента и интерактивных данных.

До недавнего времени разработчики сталкивались с серьёзным ограничением: чем сильнее растягивался OLED-дисплей, тем заметнее падала его яркость. Однако прорыв в этой области совершила международная группа исследователей под руководством профессора Юрия Гогоци (Yury Gogotsi) из Университета Дрекселя (США) совместно с учёным-материаловедом Тхэ У Ли (Tae-Woo Lee) из Сеульского национального университета.

MXene — ключ к эластичным экранам нового поколения

В основе технологии лежит использование нового класса материалов — MXenes. Эти сверхтонкие и гибкие соединения позволяют OLED-дисплеям сохранять стабильную яркость даже при растяжении до 200 % от исходного размера. Более того, такие экраны демонстрируют рекордную квантовую эффективность — 17 %, что является лучшим показателем среди растяжимых OLED.

Классический OLED-дисплей состоит из нескольких слоёв, ключевым из которых является анод на основе оксида индия-олова (ITO), приклеенный к стеклу. Именно стеклянная подложка ограничивает гибкость и делает конструкцию уязвимой. Учёные предложили заменить ITO прозрачной проводящей плёнкой MXene толщиной всего 10 нанометров, которая по проводимости сопоставима с металлом, но при этом лишена хрупкости стекла.

Благодаря своей слоистой структуре MXene-плёнка способна деформироваться без разрывов, что делает её идеальной для гибких и растяжимых экранов.

Максимальная яркость даже при растяжении

В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что наилучшие результаты достигаются при использовании смеси MXene и серебряных нанопроволок. Такая комбинация позволяет OLED-дисплею растягиваться до 200 % без снижения яркости, а также почти на порядок повышает световую отдачу по сравнению с традиционными решениями.

Дополнительно корейская команда разработала два инновационных слоя для центральной части дисплея:

• один слой более эффективно направляет положительные заряды в светоизлучающий слой;
• второй перерабатывает энергию, которая ранее терялась, повышая общую энергоэффективность и яркость изображения.
• В результате дисплей сохраняет стабильное свечение даже в сильно деформированном состоянии.

Что это значит для IPTV и ТВ-индустрии

Подобные технологии могут в перспективе изменить не только рынок носимых устройств, но и формат потребления IPTV-контента. Эластичные OLED-экраны открывают возможности для:

• гибких и сворачиваемых телевизоров;
• интерактивных экранов в умном доме;
• новых форм персональных IPTV-устройств;
• интеграции видеоконтента в одежду, аксессуары и элементы интерьера.

Особенно перспективным направлением учёные называют мониторинг здоровья — такие дисплеи смогут отображать видео, интерфейсы IPTV-сервисов и телеметрию в режиме реального времени, превосходя по функциональности современные умные часы.

Проблемы, которые ещё предстоит решить

Несмотря на впечатляющие результаты, до массового внедрения технологии ещё далеко. Основные задачи на ближайшее будущее:

• увеличение срока службы эластичных OLED-материалов;
• разработка гибкой и надёжной герметизации, защищающей дисплей от кислорода и влаги.

Тем не менее, эксперты считают, что появление подобных экранов может в перспективе изменить рынок телевизоров, стриминговых сервисов и IPTV-устройств, задав новое направление развитию визуальных технологий.