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24 Elektronik 21 2021 Displays HMis einzelnen Schicht eine besondere Bedeutung die sie bei starren Displays nicht hat Je dicker das gesamte System ist desto mehr mechanischer Stress entsteht beim Falten Um diesen Stress zu reduzieren wird jede einzelne Schicht bzgl Ihrer Dicke optimiert Das gilt für die Verkapselungsschichten genauso wie für die Beschichtung und generell alle Schichten im OLED-Display Dünnere Schichten sind also auch ein Schritt in Richtung höhere Robustheit des Gesamtsystems Aber auch unabhängig vom Trend hin zu flexiblen und faltbaren Displays wollen die Hersteller die Dicke des gesamten OLED-Displays reduzieren Welche Ansätze werden dafür verfolgt? Schroth Im Wesentlichen gibt es zwei Methoden man versucht zum einen die einzelnen Schichten dünner zu fertigen und zum anderen die Anzahl der benötigten Schichten zu reduzieren Dafür wollen wir beispielsweise die Funktion der Antireflexbeschichtung und der Kratzfestigkeit für die bisher zwei Schichten nötig waren in eine Materialschicht integrieren Das ist je nach Funktion mehr oder weniger gut möglich Schwieriger ist es bei der Verkapselungsschicht Da diese Schicht entscheidend die Lebensdauer des OLED-Displays beeinflusst wird man eine Integration dieser Schicht vermutlich als letztes versuchen Welche technischen Parameter sind für das Beschichtungsmaterial am wichtigsten? Schroth Hier sticht der Härtegrad heraus Er wird als »Pencil Hardness« angegeben eine historisch gewachsene Bezeichnung denn man hat tatsächlich mit verschieden harten Bleistiftminen auf die Oberflächen gedrückt und je nach hinterlassenem Abdruck eine »Pencil Hardness« eingestuft Heute werden dazu noch andere Methoden verwendet aber die Pencil Hardness ist als Methode und als Wert im Datenblatt geblieben und einer der wichtigsten technischen Parameter für unsere Kunden Ein Augenmerk bei der Forschung liegt darauf den Härtegrad auch bei immer dünneren Schichten möglichst hoch zu halten Ebenfalls sehr wichtig ist die Kratzfestigkeit Sie wird durch genormte Tests bestimmt bei denen man – ganz grob gesagt – mit Stahlwolle über das Display kratzt Relevant für die weiterverarbeitenden Hersteller sind außerdem Stoßtests und das optische Erscheinungsbild vor allem Transparenz Farbe und Klarheit Wir liefern Material das in dem 30-bis 40-la gigen OLED-Display für zwei oder vielleicht drei Schichten genutzt wird und wir müssen diese Eigenschaften immer im Schichtverbund testen Je nach Substrat und benachbarter Schicht kann das Verhalten des Materials sehr unterschiedlich sein – siehe Schlüsselparameter für Materialhersteller Heckmeier Fast gleich wichtig zu diesen Eigenschaften ist die Integrationsfähigkeit in bestehende Fertigungsprozesse also Dinge wie die Prozessierbarkeit Verarbeitungszeit – z B Verdunstungszeit der Lösemittel – und Temperatureigenschaften Die Hersteller von Displays und Displayfolien möchten natürlich so wenig wie möglich die bestehenden Fertigungsprozesse ändern Die Displaymaterialen sollen also die elektrischen und optischen Anforderungen erfüllen und gleichzeitig in den Fertigungsprozess des Kunden mit möglichst Wir sehen faltbare Smart phoneDisplays als einen ganz wichtigen Anwendungsfall Michael Heckmeier Aufbau eines OLED-Schichtenstapels Die lichterzeugende Schicht in der Mitte EML ist in Richtung Anode von einer lochinduzierenden HIL und lochleitenden HTL Schicht sowie in Richtung Kathode von einer elektroneninduzierenden EIL und elektronenleitenden ETL Schicht umgeben Bild Merck Aus Samsungs Patent Nr US 9 798 359 B2 Biegemechanik für faltbare Smartphones mit Hohlraum für möglichst großen Krümmungsradius – eingereicht bereits 2015 Bild Samsung United States Patent and Trademark Office