Nach faltbaren und gebogenen Displays gelten dehnbare Displays weithin als die zentrale Entwicklungsrichtung flexibler Displays der nächsten Generation. Die Technologie leidet jedoch seit Langem unter einem entscheidenden Nachteil: Text und Grafiken auf dem Bildschirm neigen dazu, sich zu verzerren und an Qualität einzubüßen, wenn das Display gedehnt wird.

Kürzlich präsentierte ein gemeinsames Forschungsteam des KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) und der Dong-A-Universität eine neue technische Lösung, die Verzerrungen von Bildschirminhalten auch bei Streckung verhindert und damit ein langjähriges Problem der Branche löst. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Herkömmliche dehnbare Displays basieren auf elastischen Substraten, die einen systembedingten mechanischen Nachteil aufweisen: Einachsige Dehnung führt zu einer Kontraktion senkrecht zur Substratrichtung, wodurch die Darstellung auf dem Bildschirm abgeflacht oder verzerrt wird. Frühere Versuche der Industrie, das Seitenverhältnis durch auxetische Strukturen zu optimieren, verbesserten jedoch lediglich den äußeren Rahmen des Displays. Verzerrungen von Text- und Grafikdetails im Inneren konnten nicht verhindert werden, weshalb die Anforderungen an hochauflösende Displays nicht erfüllt wurden.

Der bedeutendste Durchbruch dieser Studie liegt im Verzicht auf die Volllaminierung und der Anwendung eines algorithmusbasierten, präzisen und zielgerichteten Klebeverfahrens. Durch genaue Berechnungen verband das Team die auxetische Struktur und das elastische Substrat ausschließlich an optimalen Koordinatenpunkten, wodurch eine gleichmäßige Ausdehnung über den gesamten Bildschirmbereich ermöglicht wird. Dieses Design gewährleistet, dass sowohl die Gesamtproportionen als auch feine Details auf dem Bildschirm verzerrungsfrei bleiben und eliminiert Dehnungsverzerrungen somit auf technischer Ebene.

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Mehrere praktische Tests bestätigen, dass Texte, Raster und Muster bei bidirektionaler horizontaler und vertikaler Dehnung ihre vollständige Form beibehalten und keine für das bloße Auge sichtbare Verzerrung aufweisen.

Gerätetests mit integrierten LED-Arrays lieferten ebenfalls beeindruckende Ergebnisse: Das Display arbeitet selbst bei einer Dehnung von 15 % stabil, und der Helligkeitsverlust bleibt nach 500 Dehnungszyklen unter 2 %. Seine Langlebigkeit erfüllt die Anforderungen kommerzieller Anwendungen vollumfänglich.

Laut dem Forschungsteam ist die Technologie in einer Vielzahl von Branchen anwendbar, darunter Unterhaltungselektronik, Gesundheitswesen, Robotik, Automobilindustrie und Luft- und Raumfahrt. Sie kann in Geräten wie Smart Wearables, elektronischer Haut, flexiblen medizinischen Sensoren, interaktiven Displays für Softroboter und dynamischen, gebogenen Automobildisplays eingesetzt werden.