柔性屏幕,称为OLED。柔性屏幕的成功量产不仅重大利好于新一代高端智能手机的制造,也因其低功耗、可弯曲的特性对可穿戴式设备的应用带来深远的影响,未来柔性屏幕将随着个人智能终端的不断渗透而广泛应用。
将二硫化钼作为 2D 半导体材料有一项非常优异的性能,那就是它们很容易弯曲。电子在这样的半导体中可以快速移动。同时,因为只有大约一个原子的厚度,这类半导体是透明的。这些特点让它们成为制作柔性 OLED 显示屏的理想材料。然而,当生产商试图将二硫化钼加工到控制 OLED 像素的晶体管中时,二硫化钼(MoS2)与晶体管的源极和漏极之间的电阻将会过高,使得这种优异的材料无法得到应用。
现在,韩国的工程师找到一种办法, 可以将二硫化钼晶体管应用到可弯曲的 OLED 显示屏中。他们使用这种晶体管,在厚度仅为 7 微米的塑料片上组成一个简单的 6×6 的点阵,这片塑料片可以贴在人的皮肤上。这个简单的塑料片显示屏非常柔软,用小于 1 厘米的弯曲半径来折弯也不会损坏。

图 | 贴在人手腕上的超薄主动矩阵有机发光二极体面板(AM-OLED)显示屏
首尔延世大学的柔性电子专家 Jong-Hyun Ahn 解释说,“载流子迁移率(Carrier mobility)”是他们需要攻关的重点性能。这项性能衡量的是电荷通过半导体的速率。举个例子,用于制造大多数芯片的材料——晶体硅的载流子迁移率为 1400 平方厘米/伏-秒(cm2/V-s)。组成显示屏背板的半导体是用于开关和点亮像素的系统,它们所需的载流子迁移率必须能够驱动足够的电流来操作这些像素,还要满足视频码率的要求。“对于传统的 LCD 液晶显示屏,它们的背板可以用载流子迁移率较低的非晶硅来制作。”Ahn 说,这种材料的电子迁移率大约为1平方厘米/伏-秒。但是 OLED 显示屏需要更高的载流子迁移率。包括 LG 和三星在内的 OLED 显示屏生产商使用迁移率较高的材料,例如多晶硅(>10 平方厘米/伏-秒)和氧化物半导体等。但是 ,“这些材料是硬且脆的。”Ahn 说道。它们可以弯曲到一定程度,但是不能重复弯曲。
