Fotografías de la parte rígida estampada del sustrato en la articulación del dedo que indican la capacidad de estiramiento dimensional 2D e imágenes de OLED estirables en una articulación del dedo que emite luz verde. Crédito:Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST)
Las pantallas altamente funcionales y de forma libre son componentes críticos para completar la destreza tecnológica de la electrónica portátil, robótica, e interfaces hombre-máquina.
Un equipo de KAIST creó OLED (diodos orgánicos emisores de luz) extensibles que cumplen con las normas y mantienen su rendimiento bajo deformaciones de alta tensión. Sus sustratos de alivio de tensión tienen una estructura única y utilizan conjuntos de pilares para reducir la tensión en las áreas activas de los dispositivos cuando se aplica tensión.
Los OLED tradicionales intrínsecamente estirables tienen limitaciones comerciales debido a su baja eficiencia en la conductividad eléctrica de los electrodos. Además, Los OLED geométricamente estirables previos laminados a los sustratos elásticos con dispositivos de película delgada conducen a diferentes emisiones de píxeles de los dispositivos de diferentes tamaños de picos de las hebillas.
Para solucionar estos problemas, un equipo de investigación dirigido por el profesor Kyung Cheol Choi diseñó un sistema de sustrato extensible con estructuras de islas de relieve en la superficie que alivian la tensión en las ubicaciones de los puentes en los dispositivos. Sus dispositivos OLED extensibles contenían una estructura de sustrato elástico que comprendía pilares y puentes elásticos adheridos. Un sustrato superior estampado con puentes hace que el sustrato rígido sea estirable, mientras que los pilares descentralizan el estrés en el dispositivo.
Aunque se han informado varias aplicaciones que utilizan matrices micropilares, Todavía no se ha informado cómo las matrices de pilares elásticos pueden afectar a los sustratos aliviando la tensión aplicada a esos sustratos al estirarlos. En comparación con los resultados que utilizan diseños similares con sistemas independientes convencionales, sustratos planos o estructuras de islas, sus resultados con arreglos de pilares elásticos muestran niveles de tensión relativamente bajos tanto en los puentes como en las placas al estirar los dispositivos. Lograron RGB extensible (rojo, verde, azul) OLED y no tuvo dificultades con la selección del material, ya que los procesos prácticos se llevaron a cabo con sustratos para aliviar el estrés.
Sus OLED extensibles eran mecánicamente estables y tienen capacidad de estiramiento bidimensional, que es superior a la electrónica extensible en una sola dirección, abriendo el camino para aplicaciones prácticas como la electrónica portátil y los sistemas de control de la salud.
El profesor Choi dijo:"Nuestro diseño de sustrato impartirá flexibilidad en el desarrollo de la tecnología electrónica, incluidas las tecnologías de circuitos y semiconductores. Esperamos que este nuevo OLED estirable reduzca la barrera para entrar en el mercado de las pantallas extensibles".
Esta investigación fue publicada en Nano letras titulado "Diodo emisor de luz orgánico estirable en dos dimensiones con matrices de pilares elásticos para aliviar el estrés".