Eine neue Technologie aus Südkorea präsentiert einen flexiblen OLED-Bildschirm, der sich biegen, falten und dehnen lässt, ohne dabei Risse zu verursachen. Forscher von der Seoul National University haben in Zusammenarbeit mit der Drexel University in Philadelphia einen innovativen Displaytyp entwickelt, der die Herausforderungen aktueller, flexibler OLEDs überwindet.
Flexible OLED-Displays sind bereits seit über einem Jahrzehnt auf dem Markt, jedoch leiden sie unter erheblichen Mängeln. Faltbare Smartphones zeigen oft eine verminderte Haltbarkeit, da wiederholtes Falten und Dehnen zu Mikrobrüchen in den Leiterbahnen führt und die organischen Schichten des OLED-Substrats abbaut. Dies führt zu sichtbaren Schäden und einer insgesamt schlechteren Bildqualität, was die Integration in tragbare Geräte erschwert.
Der neuartige flexible OLED-Bildschirm, der in der Zeitschrift Natur beschrieben wird, nutzt Nanomaterialien, um eine sichere Dehnung bis zum 1,6-fachen seiner ursprünglichen Größe zu ermöglichen. Während herkömmliche Displays bei Dehnung erheblich an Helligkeit verlieren, behält die neue Technologie angeblich 83 % ihrer Lichtleistung nach 100 Zyklen bei einer Belastung von 2 % bei.
Nutzung der Nanotechnologie zur Verbesserung von Helligkeit und Haltbarkeit
Standardmäßige flexible OLED-Displays sind aufgrund der Zerbrechlichkeit der leitfähigen Elektroden und der organischen Schichten stark eingeschränkt. Die wiederholte Belastung führt zu einem Verschleiß der elektrischen Komponenten, während die verwendeten dehnbaren Polymerschichten häufig die Helligkeit und Energieeffizienz reduzieren.
Das neue Design adressiert diese Probleme durch den Einsatz eines Nanomaterials namens MXene, das transparente und dehnbare Elektroden ermöglicht. Dieses Material vereint hervorragende Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, mechanische Festigkeit und Dehnbarkeit. So kann das Display 90 % seiner Leistung beibehalten, selbst wenn es bis zu 60 % seiner maximalen Belastungsgrenze gedehnt wird.
Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt ist die neue organische Schicht, die sogenannte Exciplex-Assisted Phosphorescent (ExciPh)-Schicht, die die Effizienz der Lichtproduktion erheblich verbessert. Mehr als 57 % der Exzitonen innerhalb eines OLED-Pixels erzeugen Licht, was deutlich höher ist als die 12 bis 22 % konventioneller flexibler OLEDs. Dies führt zu einem flexiblen Display, das sowohl langlebig als auch hell ist.
Werden diese Laborexperimente zu Verbraucheranwendungen heranreifen?
Obwohl Forschungsarbeiten über High-Tech-Displays nicht zwangsläufig in kommerzielle Produkte münden, zeigen die jüngsten Ergebnisse des amerikanisch-koreanischen Forschungsteams vielversprechende Fortschritte. Die Forscher demonstrierten die Funktionalität ihrer dehnbaren OLED-Technologie mit verschiedenen monochromen Displays und einem dehnbaren Vollfarbdisplay, das mit flexiblen Passivmatrix-OLEDs ausgestattet ist.
Die Autoren der Studie führen mögliche Anwendungen wie Echtzeit-Überwachung im Gesundheitswesen und tragbare Kommunikationstechnologien an. Mit aktuellen Entwicklungen in der Forschung zu dehnbaren Batterien scheint die Zukunft von tragbaren Displays vielversprechend zu sein und könnte bald zur Norm werden, statt nur als Konzept zu existieren.
