Новое устройство излучает более яркий свет, потому что реагирует на механическую деформацию и приложение электрического поля. Предоставлено: DGIST (Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук).

«Наш материал преодолевает проблемы в «электролюминесцентных устройствах, управляемых переменным током» (ACEL), которые в настоящее время находятся в стадии разработки», — объясняет Сун Мун Чжон из отдела энергетических технологий DGIST. «Существующие устройства не дают такого количества люминесценции, к которому стремятся ученые, из-за проблем с их конструкцией».

Мягкие светоизлучающие устройства ACEL изготавливаются путем помещения светоизлучающего компаунда между двумя электродными слоями. Но для того, чтобы свет в середине достигал поверхности и действительно был виден, необходимо, чтобы по крайней мере один из электродных слоев был прозрачным. Это, однако, приводит к нескольким проблемам в зависимости от типа используемого материала, например, к хрупкости электрода или сложности его изготовления.

Чон и его коллеги преодолели эту и другие конструктивные проблемы в устройствах ACEL, вставив растяжимые серебряные электроды из нанопроволоки параллельно между двумя светоизлучающими слоями, состоящими из частиц сульфида цинка, легированных ионами меди, встроенных в полидиметилсилоксан (ZnS:Cu/PDMS). ZnS:Cu/PDMS обладает привлекательным свойством: при деформации он излучает свет. Это называется механолюминесценцией. При добавлении серебряных электродов из нанопроволоки устройство также становится электролюминесцентным. Другими словами, приложение к нему электрического поля заставляет материал ярко светиться. «Наше устройство уникально тем, что может одновременно производить механо- и электролюминесценцию», — говорит Чон.

Конструкция также позволяет использовать толстые светоизлучающие слои, в отличие от предыдущих устройств ACEL, которые могут использовать только слои, достаточно тонкие для создания сильного электрического поля между двумя электродами. Новая конструкция решает эту проблему, вставляя электроды в виде ультратонких проводов внутрь светоизлучающего материала. Более толстый материал дает в 3,8 раза большую электролюминесцентную яркость, чем другие устройства ACEL.

«Предложенная нами структура в настоящее время может использоваться в крупномасштабных наружных рекламных щитах или светоизлучающих баннерах благодаря ее устойчивости к факторам окружающей среды и простоте конструкции», — говорит Чон.

Затем команда хочет улучшить электролюминесценцию устройства в ответ на слабое электрическое поле . Для этого они планируют расположить серебряные нанопроволоки в разных направлениях, а не параллельно, как в нынешнем устройстве.