I display altamente funzionali e di forma libera sono componenti fondamentali per completare l'abilità tecnologica dell'elettronica indossabile, robotica, e interfacce uomo-macchina.

Un team KAIST ha creato OLED estensibili (diodi organici a emissione di luce) che sono conformi e mantengono le loro prestazioni in condizioni di deformazione elevata. I loro substrati antistress hanno una struttura unica e utilizzano array di pilastri per ridurre lo stress sulle aree attive dei dispositivi quando viene applicata la tensione.

I tradizionali OLED intrinsecamente estensibili presentano limitazioni commerciali a causa della loro bassa efficienza nella conduttività elettrica degli elettrodi. Inoltre, i precedenti OLED geometricamente estensibili laminati ai substrati elastici con dispositivi a film sottile portano a diverse emissioni di pixel dei dispositivi da diverse dimensioni di picco delle fibbie.

Per risolvere questi problemi, un team di ricerca guidato dal professor Kyung Cheol Choi ha progettato un sistema di substrato estensibile con strutture a isola di rilievo superficiale che alleviano lo stress nelle posizioni dei ponti nei dispositivi. I loro dispositivi OLED estensibili contenevano una struttura di substrato elastica comprendente pilastri e ponti elastici incollati. Un substrato superiore modellato con ponti rende il substrato rigido estensibile, mentre i pilastri decentralizzano lo stress sul dispositivo.

Sebbene siano state segnalate varie applicazioni che utilizzano array di micropillar, non è stato ancora riportato come gli array di pilastri elastici possano influenzare i substrati alleviando lo stress applicato a quei substrati durante lo stiramento. Rispetto ai risultati che utilizzano layout simili con i tradizionali supporti indipendenti, substrati piani o strutture ad isola, i loro risultati con gli array di pilastri elastici mostrano livelli di stress relativamente bassi sia sui ponti che sulle piastre durante l'allungamento dei dispositivi. Hanno ottenuto RGB estensibile (rosso, verde, blu) OLED e non ha avuto difficoltà con la selezione dei materiali poiché i processi pratici sono stati condotti con substrati antistress.

I loro OLED estensibili erano meccanicamente stabili e hanno un'elasticità bidimensionale, che è superiore alla sola elettronica estensibile unidirezionale, aprendo la strada ad applicazioni pratiche come l'elettronica indossabile e i sistemi di monitoraggio della salute.

Il professor Choi ha detto, "Il nostro design del substrato impartirà flessibilità allo sviluppo della tecnologia elettronica, comprese le tecnologie dei semiconduttori e dei circuiti. Non vediamo l'ora che questo nuovo OLED estensibile abbassi la barriera per l'ingresso nel mercato dei display estensibili".

Questa ricerca è stata pubblicata in Nano lettere intitolato "Diodo organico emettitore di luce bidimensionale estensibile con matrici di pilastri elastici per alleviare lo stress".