웨어러블 디스플레이를 위한 실제 직물 기반의 고유연성 유기발광소자

Abstract

우리 연구진은 차세대 기술로 촉망 받는 wearable displays의 실현에 한 걸음 다가가고자 실제 직물 기반의 display device를 제작하여 장기적인 신뢰성과 함께 유연성에 대해 검증하였다. Textile 기판은 얇은 fiber들의 weaving으로 제작하였다. 이 woven structure 때문에 textile 기판은 micrometer-scale의 roughness를 가지고 있으며, 우리는 thermal lamination 공정을 통해 Rq = 2.073 nm 수준의 planarized textile을 제작하여 surface rough-ness를 nanometer-scale로 줄였다. Planarized textile 기판 위에는 Al2O3와 silane-based film의 1.5 dyad로 이루어진 multi-barrier encapsulation을 형성하였다. 이 multi-barrier는 moisture barrier의 특성과 동시에 평탄화 기능을 함께 했다. 이 위에는 top-emitting, phos-phorescent OLED 소자가 증착되었으며, encapsulation 공정 중 소자가 degradation 되는 현상을 막기 위해 추가적으로 protecting layer($MoO_3$/ NPB/ $MoO_3$)를 증착했다. 최종적으로 OLED 소자 위에 2.5 dyads의 multi-barrier encapsulation 공정이 진행하여, real textile-based OLED 소자를 구현하였다. 본 연구에서 제작된 textile-based OLED 소자를 30 °C, 상대습도 90%의 조건을 가지는 항온항습기에 보관하여 가속수명을 측정하였으며, cyclic bending test와 ANSYS simu-lation을 통해 bending 특성을 분석하였다. 이를 통해 textile-based OLEDs는 동일 두께의 plastic 기판을 사용한 flexible OLEDs보다 유연한 성능을 가지며, 이는 textile 기판의 구조적인 특성에 기인한다는 것을 확인하였다.