Zeer functionele en vrije-vorm displays zijn cruciale componenten om de technologische bekwaamheid van draagbare elektronica te voltooien, robotica, en mens-machine-interfaces.

Een KAIST-team creëerde rekbare OLED's (Organic Light-Emitting Diodes) die voldoen aan de eisen en hun prestaties behouden onder hoge vervorming. Hun spanningsontlastende substraten hebben een unieke structuur en maken gebruik van pilaararrays om de spanning op de actieve delen van apparaten te verminderen wanneer er spanning wordt uitgeoefend.

Traditionele intrinsiek rekbare OLED's hebben commerciële beperkingen vanwege hun lage efficiëntie in de elektrische geleidbaarheid van de elektroden. In aanvulling, eerdere geometrisch rekbare OLED's gelamineerd op de elastische substraten met dunne filmapparaten leiden tot verschillende pixelemissies van de apparaten van verschillende piekgroottes van de gespen.

Om deze problemen op te lossen, een onderzoeksteam onder leiding van professor Kyung Cheol Choi ontwierp een rekbaar substraatsysteem met eilandstructuren met oppervlaktereliëf die de spanning op de locaties van bruggen in de apparaten verlichten. Hun rekbare OLED-apparaten bevatten een elastische substraatstructuur bestaande uit verlijmde elastische pilaren en bruggen. Een bovensubstraat met patroon en bruggen maakt het stijve substraat rekbaar, terwijl de pilaren de spanning op het apparaat decentraliseren.

Hoewel er verschillende toepassingen zijn gerapporteerd die gebruik maken van micropillar-arrays, het is nog niet gemeld hoe elastische pilaararrays substraten kunnen beïnvloeden door de spanning te verlichten die op die substraten wordt uitgeoefend bij het uitrekken. Vergeleken met resultaten met vergelijkbare lay-outs met conventionele vrijstaande, vlakke ondergronden of eilandstructuren, hun resultaten met elastische pilaararrays tonen relatief lage spanningsniveaus aan zowel de bruggen als de platen bij het uitrekken van de apparaten. Ze bereikten rekbare RGB (rood, groente, blauw) OLED's en had geen problemen met materiaalkeuze omdat praktische processen werden uitgevoerd met spanningsverminderende substraten.

Hun rekbare OLED's waren mechanisch stabiel en hebben een tweedimensionale rekbaarheid, die superieur is aan alleen rekbare elektronica in één richting, de weg vrijmaken voor praktische toepassingen zoals draagbare elektronica en gezondheidsmonitoringsystemen.

Professor Choi zei:"Ons substraatontwerp zal flexibiliteit geven in de ontwikkeling van elektronicatechnologie, inclusief halfgeleider- en circuittechnologieën. We kijken ernaar uit dat deze nieuwe rekbare OLED de drempel verlaagt om de markt voor rekbare beeldschermen te betreden."

Dit onderzoek is gepubliceerd in Nano-letters getiteld "Tweedimensionaal rekbare organische lichtgevende diode met elastische pilaarreeksen voor stressverlichting."