Forscher der Drexel University und der Seoul National University haben eine neue OLED-Displaytechnologie entwickelt, die sich bis auf das Doppelte ihrer ursprünglichen Größe dehnen lässt, ohne dabei an Helligkeit zu verlieren. Diese Studie könnte einen Meilenstein für Smartphones, Wearables und integrierte Displays darstellen.
Dehnbare OLEDs ohne Helligkeitsverlust
Im Mittelpunkt der neuen Arbeit stehen ultradünne, leitfähige Materialien namens MXene. Diese MXene-Schichten kombinieren metallähnliche elektrische Leitfähigkeit mit der Flexibilität von Polymeren und bieten eine wesentlich robustere Struktur als die seit Jahren in OLEDs verwendeten Indiumzinnoxid-Elektroden (ITO). Während ITO auf flachen Oberflächen effektiv ist, schränkt es flexible Einsatzszenarien ein, da es unter Spannung reißt.
Den Forschern gelang es, dieses Problem zu lösen, indem sie etwa 10 Nanometer dünne MXene-Filme als transparente Elektroden einsetzten. Das Display behält seine Leitfähigkeit unter mechanischer Belastung bei und hält gleichzeitig eine hohe Helligkeit aufrecht. Messungen zufolge erreichte das System eine externe Quanteneffizienz von 17 Prozent. Dieser Wert gehört zu den höchsten, die jemals für natürlich dehnbare OLEDs verzeichnet wurden.
Das Team hat nicht nur die Elektrodenseite, sondern auch die organische Schichtstruktur der OLED optimiert. Eine neue Schicht zur effizienteren Steuerung positiver Ladungen und eine zweite Schicht, die Energie recycelt, die sonst als Wärme verloren ginge, erhöhen sowohl die Helligkeit als auch die Stabilität des Displays. Die resultierende Struktur könnte in Bereichen wie Smart-Produkten, Textilien, Soft-Robotik, industriellen Anzeigen und Gesundheitsmonitoren, die direkt auf der Haut getragen werden, zum Einsatz kommen.
Die Forscher gehen davon aus, dass solche Displays in Zukunft über klassische Smartwatches hinausgehen könnten. Vor der Kommerzialisierung bleibt jedoch der Schutz der OLEDs vor Feuchtigkeit und Sauerstoff das Hauptproblem. Da bestehende Verkapselungslösungen meist auf starren Materialien basieren, scheint eine Massenproduktion ohne die Entwicklung einer langlebigen und flexiblen Schutzschicht schwierig.
