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応力緩和基板、2次元 伸縮自在OLEDに有用

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March, 9, 2020, Seoul--高機能、自由形状ディスプレイは、ウエアラブルエレクトロニクス、ロボット、ヒューマン-マシンインタフェースの技術力を完成するための重要コンポーネントである。

KAISTのチームは、適合的、高歪変形下でそのパフォーマンスを維持する伸縮自在のOLEDsを開発した。その応力緩和基板は独自の構造を持っており、応力が生ずるとデバイスのアクティブエリアの応力をピラーアレイを使って低減する。

従来の本質的に伸縮可能なOLEDsには、電極の電気伝導性の効率が低いことから、商業的限界がある。加えて、以前の形状伸縮性OLEDsは薄膜デバイスの弾性基板に積層したものであり、そのためにバックルの様々なピークサイズからデバイスのピクセル発光が多様になる。

この問題を解決するためにKyung Cheol Choi教授の研究チームは、表面起伏アイランド構造の伸縮自在基板システムを設計した。これは、デバイスのブリッジの位置で応力を緩和する。その伸縮自在OLEDデバイスは、接合された弾性ピラーとブリッジで構成される弾性基板構造を含む。ブリッジでパタン化された上部構造が固い基板を伸縮自在にし、一方ピラーがデバイスの応力を分散する。

マイクロピラーアレイを使う様々なアプリケーションが報告されているが、弾性ピラーアレイが、その基板に生じた応力を引き伸ばして緩和することで、基板にどのように影響するかの報告はまだ存在しない。従来の独立した、フラット基板、あるいはアイランド構造を持つ同じようなレイアウトの結果と比較すると、弾性ピラーアレイを持つ研究チームの結果は、デバイスを伸ばした時に、ブリッジとプレートの両方で相対的に低応力レベルを示している。研究チームは、伸縮自在RGB OLEDsを作製した。実際の工程が応力緩和基板で行われたので、材料の選択に困難はなかった。

チームの伸縮自在OLEDsは機械的に安定しており、二次元伸縮性を持つ。これは、1方向のみ伸縮可能なエレクトロニクスに対して優位性があり、ウエアラブルエレクトロニクスや健康モニタリングシステムなどの実用的なアプリケーションへの道を開く。

Choi教授は、「われわれの基板設計は、柔軟性を、半導体や回路技術を含むエレクトロニクス技術開発に開示するものである。この新しい伸縮自在OLEDが、伸縮可能なディスプレイ市場への参入障壁を下げると期待している」とコメントしている。