Erfindung eines dehnbaren Quantum-Dot-Screens

Die Suche nach intrinsisch dehnbaren Bildschirmen hat begonnen.

Traditionelle Bildschirme sind durch starre und unflexible Komponenten eingeschränkt. Daher ist es unerlässlich, innovative Materialien und Gerätedesigns zu finden, die erhebliche Dehnungen aushalten können, während sie ihre Funktionalität behalten, was für Anwendungen wie anpassbare und tragbare Interface-Technologien wesentlich ist.


Obwohl die Mehrheit der flexiblen Bildschirme auf dem Markt organische Leuchtdioden-Technologie (OLED) mit organischen Materialien als Licht emittierende Komponenten nutzen, weisen diese oft Nachteile wie begrenzte Helligkeit und Farbreinheitsprobleme auf. Im Gegensatz dazu bieten Bildschirme mit Quantum Dots (QLED) eine hervorragende Farbwiedergabe, erhöhte Helligkeit und längere Lebensdauer, was sie zu einer attraktiven Wahl für Verbraucher macht, die diese Kriterien priorisieren.

Das Herausforderung in der Entwicklung von flexiblen QLED-Screens liegt jedoch in der Natur der Quantum Dots (QD) selbst. Als anorganische Nanopartikel besitzen sie keine inhärenten Dehnungseigenschaften. Es wurden Versuche unternommen, QD in elastische Materialien zu integrieren, um einen elastischen und lichtemittierenden Verbundwerkstoff zu schaffen.

Das Forschungsteam des Institute for Basic Science (IBS) unter der Leitung von Professor KIM Dae-Hyeong hat diese Einschränkungen überwunden, indem ein drittes Material in den Verbund eingefügt wurde, um die Übertragung der Ladungsträger zu den QD zu verbessern. Ein halbleitender Polymer, der TFB, wurde verwendet, um sowohl die Dehnbarkeit des Geräts als auch die Effizienz der Lochinjektion zu verbessern.

Die IBS-Forscher erreichten QLEDs mit hoher Helligkeit (15.170 cd/m²), die höchste unter den dehnbaren LEDs, sowie eine niedrige Schwellenspannung (3,2 V). Selbst wenn eine signifikante Kraft angewendet wurde, um das Material zu dehnen, wurde das Gerät nicht beschädigt. Selbst als es um das 1,5-fache seiner Größe gedehnt wurde, gab es keine signifikante Änderung im Abstand zwischen den Quantum Dots innerhalb des Geräts.

Diese Forschung demonstriert nicht nur die überlegene Leistung der QD in dehnbaren Bildschirmen, sondern eröffnet auch neue Wege, um die Leistung der Geräte weiter zu verbessern. Zukünftige Forschungen werden sich auf die Optimierung der Effizienz der Ladungsträgerinjektion und der Dehnbarkeit durch alle Schichten des Geräts konzentrieren. Diese Entdeckung schafft eine solide Grundlage für die nächste Generation der QLED-Technologie und verspricht eine Zukunft, in der Anzeigetechnologien nicht nur flexibel, sondern wirklich dehnbar sind, was neue Formen tragbarer Elektronik ermöglicht.