可以像纸一样自由折叠的超薄量子点LED

量子点发光二极管（QLED）采用量子点作为发光材料，由于其出色的电致发光特性，作为下一代显示技术的一种有前途的替代品，受到了广泛关注。由于QLED显示器不需要任何笨重的组件，例如背光单元，因此它可能被制造成超薄的外形。基础科学研究所纳米颗粒研究中心的金大铉（首尔国立大学教授）和HYEON Taeghwan（首尔大学特聘教授）领导的联合研究团队此前于2015年推出了QLED原型。该装置的厚度仅为3微米，仅为人类头发的三十分之一。由于厚度极为减小，超薄QLED表现出出色的机械灵活性，这使得它可以很容易地应用于各种可穿戴设备，如电子纹身。

最近，该团队进一步改进了这项技术，并开发了一种超薄QLED的可折叠变体，其灵感来源于被称为折纸的古老折纸艺术。IBS研究人员报道了三维可折叠QLED，它可以自由转换成各种用户定制的3D结构，如蝴蝶、飞机和金字塔。考虑到可折叠智能手机的日益普及，可折叠显示技术的进步越来越重要。预计这项技术可以为具有复杂结构的用户定制形状因子的下一代电子产品提供前所未有的机会，并允许视觉信息的动态三维显示。

研究人员通过一种新的制造工艺赋予了传统平面QLED可折叠性，该工艺可以部分蚀刻QLED表面上沉积的环氧膜，而不会损坏下面的QLED。使用功率可控的二氧化碳脉冲激光器和基于银铝合金的蚀刻停止层，可以精确控制蚀刻深度。由于器件的激光蚀刻部分比周围区域相对较薄，所以可以蚀刻出变形线，沿着该变形线可以像折纸一样折叠器件。

基于选择性激光蚀刻技术，研究人员能够将曲率半径精确控制在50微米以下。在如此小的曲率半径下，折叠线就像一条没有可见曲率的锋利边缘。通过使用机械模拟来精心设计该装置，研究人员能够将发光元件上的应变降到最低。包括折痕区域（折叠线）的整个QLED即使在重复折叠500次之后也能够保持稳定的发光性能。该技术被应用于制造具有各种复杂形状的3D可折叠QLED，如蝴蝶、飞机和金字塔。

纳米颗粒研究中心副主任金大亨（KIM Dae Hyeong）表示：“我们能够制造出一个3D可折叠QLED，它可以像纸艺术品一样自由折叠。”。他还表示，“通过制造由64个单独像素组成的被动驱动的3D可折叠QLED阵列，我们展示了未来开发更复杂显示器的可能性。”，“通过这项研究报告的技术，像QLED这样可以折叠成各种复杂结构的纸已经成功制造出来。谁知道带显示单元的电子纸何时能取代真正的纸呢？”

图：超薄QLED可以沿着激光蚀刻线急剧折叠，就像折纸艺术品一样。制作了一个三维可折叠QLED，具有各种用户定制的形状，如飞机、蝴蝶和金字塔。3D可折叠QLED可以在2D和3D结构之间自由转换，这允许动态显示视觉信息。