หน้าจอแสดงผลที่ยืดหยุ่นได้เหมือนผิวหนัง

OLED สามารถถูกออกแบบให้เป็นหน้าจอที่ยืดหยุ่นและยืดขยายได้ Credit: Drexel University

นักวิจัยจาก Drexel University สหรัฐฯได้พัฒนาแผงแสดงผลแบบยืดหยุ่นที่สามารถโค้ง งอ และบิดได้คล้ายผิวหนัง ซึ่งเป็นเป้าหมายที่วิศวกรด้านอุปกรณ์สวมใส่ต้องการ อย่างไรก็ตาม ตลอดเวลากว่าทศวรรษที่ผ่านมา เทคโนโลยีนี้เผชิญข้อจำกัดสำคัญเกี่ยวกับ organic light-emitting diode (OLED) หรือเทคโนโลยีที่ใช้สารประกอบอินทรีย์เปล่งแสงเองได้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน กล่าวคือ การยิ่งทำให้ OLED ยืดหยุ่นมากขึ้นเท่าใด ความสว่างและประสิทธิภาพก็ยิ่งลดลง แต่งานวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่ในวารสารทางวิชาการ Nature ได้เสนอแนวทางแก้ปัญหานี้อย่างมีประสิทธิผล (Nature 2026, DOI: 10.1038/s41586-025-09904-0)

โดยทั่วไป การทำให้ OLED มีความยืดหยุ่นนั้นทำได้โดยการฝังโมเลกุลเปล่งแสงลงในพอลิเมอร์เนื้อนุ่มคล้ายยาง แต่พอลิเมอร์เหล่านี้เป็นฉนวนไฟฟ้า ส่งผลให้การถ่ายโอนพลังงานระหว่างโมเลกุลไม่มีประสิทธิภาพ พลังงานในรูปของ triplet excitations ซึ่งควรมีส่วนช่วยในการเปล่งแสง จึงสูญเสียไปในรูปของความร้อนแทน          

เพื่อสร้าง OLED ที่ทั้งยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพสูงนั้น ทีมวิจัยจาก Drexel University สหรัฐฯ ได้ออกแบบชั้นเปล่งแสงที่เหมาะสมกับวัสดุยืดหยุ่นโดยเฉพาะ โดยใช้คู่โมเลกุลที่สามารถสร้างสถานะกระตุ้นอายุสั้นที่เรียกว่า “exciplex” ซึ่งช่วยรีไซเคิลพลังงานจาก triplet ให้กลับมาเปล่งแสงได้ แม้จะถูกฝังอยู่ในอีลาสโตเมอร์ที่เป็นฉนวนไฟฟ้า แต่กลไกนี้ยังคงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ถูกยืดอย่างรุนแรง ทำให้วัสดุสามารถยืดได้มากกว่า 200% โดยไม่แตกร้าว

นอกจากการเปล่งแสงแล้ว OLED แบบยืดหยุ่นยังต้องการอิเล็กโทรดที่สามารถโค้งและยืดได้โดยไม่รบกวนการไหลของกระแสไฟฟ้า ทีมวิจัยจึงพัฒนาอิเล็กโทรดจาก MXenes ซึ่งเป็นแผ่นโลหะคาร์ไบด์ที่บางระดับอะตอมที่มีการนำไฟฟ้าสูง ร่วมกับเส้นลวดนาโนซิลเวอร์ที่ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลได้อย่างเสถียรในทุกสภาวะการเปลี่ยนรูป

ความก้าวหน้านี้ทำให้ OLED แบบยืดหยุ่นมีประสิทธิภาพใกล้เคียง OLED แบบแข็งมากขึ้น อุปกรณ์ยังคงให้ความสว่างสูงแม้ถูกยืดเกินกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวเดิม และสามารถทนต่อการเปลี่ยนรูปร่างอย่างรุนแรงได้ดี งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่า ในอนาคต หน้าจอแบบยืดหยุ่นและการเปล่งแสงของหน้าจอที่มีประสิทธิภาพอาจทำงานควบคู่กันได้

ที่มา: Display screens that stretch like skin, https://cen.acs.org/materials/electronic-materials/Display-screens-stretch-like-skin/104/web/2026/01