With the increasing demand for wearable electronic devices that can be attachable to human bodies, displays that can be stretched to a significant amount are gaining more and more interest. However, stretchable displays using organic light emitting diodes (OLEDs) have been difficult to realize and were, if any, not as efficient as their rigid or flexible counterparts. This is mainly due to the lack of stretchable semiconductors and transparent conductors. While development of such materials should also be continued, it is equally important to realize a structure that can fulfill the requirements for stretchability yet provide a platform on which high-efficiency OLEDs can be made. To this end, we propose a novel architecture where OLEDs are formed on multiple rigid isolation regions connected via serpentine stretchable interconnectors the whole structure of which are supported by an elastomer substrate with an extremely low Young’s modulus (E). By using $silbione^TM$ as such material with a very low E (=3.0 kPa). an array of OLEDs was realized that can be stretched to 140-150% without a sigifcant drop in the electrode performance as well as in their brightness.
신축 디스플레이는 인체부착형 웨어러블 전자제품에 대한 수요증대에 힘입어 그 중요성이 강조되고 있다. 하지만 기존에 보고되고 있는 많은 연구들 중 유기 발광 다이오드를 이용한 연구 결과들은 한정적인 신축 물질로 인한 낮은 효율과 물결 모양의 표면으로 인한 시인성 저하로 인해 디스플레이에 활용하기에는 다소 무리가 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서 단단한 고립구조와 이를 연결하는 신축형 인터커넥터를 매우 낮은 영의 계수를 가지는 신축 기판(silbione, 3.0kPa)에 제작하였고, 이 구조 위에 금속과 유기층을 증착하여 신축 유기 발광 다이오드를 제작하였다. 인터커넥터와 고립구조를 갖춘 신축기판을 이용하면, 기존에 보고된 효율이 우수한 유기 발광 다이오드를 사용할 수 있으며, 상당한 수준의 변형이 가해져도, 금속전극과 유기 소자에 인가되는 기계적 스트레스를 낮추어 줄 수 있다. 이러한 장점을 이용하여 제작한 전극의 경우 인터커넥터를 140%로 5000회 인장하였을 때 저항의 변화가 없었으며, 신축 유기 발광 다이오드의 경우 인터커넥터를 150% 인장하였을 때 전류와 밝기가 유지되는 것을 확인하였다.
