Recently, multiple-neutral-planes approach was suggested to demonstrate highly flexible electronics which has low elastic modulus adhesive, but the works have been limited to its application only. To adopt the multiple-neutral-planes approach for structural design of flexible electronics, fundamental analysis and practical validation focused on the multiple-neutral-planes configuration are significant. In addition, although flexible OLED display contains soft adhesive layers during transfer process, the multiple-neutral-planes concept has not been considered yet. Here, the multiple-neutral-planes in the structure was verified experimentally with low elastic modulus adhesive and Indium-tin-Oxide (ITO) thin films. Based on the experimental validation, protection of dual ITOs under dual bending directions was demonstrated. Furthermore, Parameter study was conducted to analyze the generation of multiple-neutral-planes with respect to configuration of the structure. Through this, design guidelines were suggested based on a threshold modulus which captures the transition in generation of multiple-neutral-planes. Based on the fundamental study of multiple-neutral-planes, flexible OLED display structure was analyzed considering large deformation of soft adhesive by FEA.
최근 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있는 플렉서블 전자 기기는 다양한 부품을 함께 조립하는 과정에서 탄성계수가 매우 낮은 재료를 포함하게 된다. 탄성계수가 매우 낮은 재료를 포함한 경우 굽힘시 대변형이 발생하면서 다중 중립면이 발생하게 되는데, 최근 이러한 현상을 이용하여 매우 유연한 전자 기기를 만드는 접근방법이 제안되었다. 다중 중립면 발생 현상을 플렉서블 전자 기기 구조에 적용시키기 위해서는 다중 중립면 발생 현상에 집중한 기초적인 연구와 실제적인 증명이 필수적이다. 또한, 플렉서블 유기발광 다이오드는 탄성 계수가 매우 낮은 접착제 층을 포함하여 다중 중립면이 발생함에도 불구하고 다중 중립면 현상이 고려되어 연구되지 않았다. 본 연구에서는, 다중 중립면 현상을 탄성계수가 낮은 접착제와 Indium tin Oxide(ITO) 필름을 이용하여 실험적으로 검증하고 하였다. 또한, 이를 활용하여 두개의 ITO 층이 양방향 굽힘에도 손상이 없는 구조를 만들어 실제적인 응용을 보여주었다. 더 나아가, 다층 구조의 기판의 탄성 계수와 두께가 다중 중립면 발생에 미치는 영향을 유한요소법 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다. 이를 통해 다중 중립면 발생을 플렉서블 전자 기기 설계에 응용하기 위한 방법을 제안하였다. 또한, 다중 중립면 발생 현상에 대한 기초적인 연구를 기반으로, 플렉서블 유기발광 다이오드 디스플레이 구조를 접착제의 대 변형을 고려하여 분석하였다.