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推进可拉伸OLED显示器:增强可穿戴技术和健康设备

在显示技术的动态领域,创新不断突破界限,特别是随着可伸缩OLED显示器的出现。这些显示器通过实现更灵活、更舒适的外形,有望彻底改变可穿戴技术和健康监测设备。然而,传统的可拉伸OLED在拉伸时遇到了分辨率问题,因为像素之间的间隙变得突出。韩国科学技术院(KAIST)Seunghyup Yoo领导的研究小组提出了一种新的解决方案,为应对这一挑战提供了一种有希望的新方法。


提出的具有隐藏有源区域(HAA)的高FF可拉伸OLED概述。(来源:自然)


该团队的创新围绕着在显示器的折叠中嵌入超薄OLED。这种设计策略显著减轻了这些显示器拉伸时通常造成的分辨率下降。当沿着两个轴拉伸到30%的张力时,令人印象深刻的是,87%的设备继续发光,保持了大部分的分辨率。


KAIST团队的方法将传统材料与尖端设计相结合。可拉伸的基底由弹性体制成,上面有一系列类似方形岛屿的图案。这些岛屿散布着超薄OLED,它们在放松状态下折叠到岛屿之间的空间中。当拉伸时,这些隐藏的OLED出现,填充间隙并保持显示器的完整性。这种方法不同于其他技术,例如创建固有的弹性材料或用蛇形导线连接刚性岛,因为它利用了超薄OLED的灵活性和稳健性。


示意图说明了可拉伸OLED的三个步骤的制造过程 (来源:自然)


制造过程从成型弹性体基板开始,并在单独的玻璃片上创建OLED阵列。OLED由传统材料制成,但经过机械坚固性设计,然后转移到预拉伸弹性体上。当弹性体放松时,OLED折叠到岛屿之间的空间中,隐藏起来,直到显示器被拉伸。


创新的设计在拉伸前后都有很高的填充系数。传统方法的设计在拉伸时损失了大约60%的图像质量,而KAIST团队的显示器只损失了大约10%。这种性能上的飞跃意味着即使在遭受重大变形的情况下,显示器也能保持87%的像素密度。


虽然柔性OLED的第一个应用是在曲面屏幕上,但Yoo认为弹性屏幕最初将用于刚性物体。然而,最终目标是实现真正的三维形状因素,如球体。该团队还在探索将这些显示器集成到健康监测设备和生物识别传感器中,利用该技术的灵活性和一致性。


这项研究不仅为新的可穿戴技术和健康监测设备打开了大门,而且为更复杂和多样化的应用提供了一条途径。随着技术的进步,创造高分辨率、可拉伸显示器的能力可能会成为下一代电子设备的基石,提供前所未有的多功能性和功能性。


参考文献:

Lee, D., Kim, S., Kim, T., Choi, D., Sim, J. H., Lee, W., Cho, H., Yang, J. H., Kim, J., Hahn, S., Moon, H., & Yoo, S. (2024). Stretchable OLEDs based on a hidden active area for high fill factor and resolution compensation. Nature Communications.

https://doi.org/10.1038/s41467-024-48396-w