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画像の歪みのない透明な伸縮性基板は、次世代ディスプレイの可能性を示しています

SIBS基板上のミニ主導のデバイスと印刷画像を使用して、垂直方向の歪みとせん断ロール型SIBSフィルムの間の変形の違いの視覚化。 a）伸ばされていないデバイスとd）印刷された画像の写真。 b）デバイスとe）50％伸びた原始的なSIBS基板上の印刷画像。 c）デバイスとf）せん断ロールしたSIBS基板上の印刷画像は、50％伸びました。 （a – c）の白いスケールバーと（d – f）の黒いスケールバーはそれぞれ1 cmを表します。クレジット： 高度な材料 （2024）。 2：10.1002/adma.202414794 次世代のディスプレイ市場で牽引力を獲得している伸縮性のあるディスプレイ材料は、自由に伸ばして曲がることができるという利点がありますが、既存の材料の制限により、歪んだスクリーンとフィット感が低下しています。 一般的なエラストマー基質は、「ポアソン比」現象により歪みが発生する傾向があり、一方向に伸びると画面が垂直方向に収縮します。特に、ウェアラブルデバイスなどの皮膚と密接に接触している電子機器は、ストレッチや縮小中にしわや皮膚を引っ張るリスクがあり、フィット感やパフォーマンスが低下します。 韓国科学技術研究所（KIST）の息子ジョン・ゴン博士とソウル国立大学のヨンテク・ホン教授が率いる研究チームは、ポアソンの比を劇的に低下させるナノ構造に合った伸縮性基質を開発しました。この作品はジャーナルに掲載されています 高度な材料。 この研究は、透明性を維持しながらポアソンの比率を低減し、スクリーンの歪みと光散乱の問題を同時に解決する能力で注目に値します。 研究者は、2つの重要なアイデアを組み合わせることでこれを達成しました。最初に、それらは、内部ナノ構造を整列させるためにリンクされたポリマーブロックであるブロックコポリマーを使用しました。ブロック共重合体（SIBS）は、硬いポリスチレン（PS）と柔らかいポリブチレン（PIB）で構成されており、一方向に配置して、平行方向と垂直方向の弾力性の違いを最大化して収縮を減らします。 （上）伸長中のエラストマー材料の歪みの問題は、ポアソン比0.5（重度の垂直収縮、左）の典型的なエラストマー（左）の典型的なエラストマー、および株式の硬直により垂直対立が抵抗するため、0近くの繊維比を制御するための繊維比を整列させた（右）。クレジット：韓国科学技術研究所 従来のエラストマーのポアソン比は0.4〜0.5ですが、研究者はそれを0.07以下のポアソン比に減らしました。つまり、ストレッチ方向であっても、基板に垂直な収縮はほとんどなく、スクリーニングの歪みは大幅に減少します。 2番目のアイデアは、ナノ構造を基板全体に均等に整列させるために、せん断転移プロセスを導入することでした。ローラーとステージの速度の違いを使用して、高温で均一なせん断力を適用します。このプロセスにより、ナノ構造は、透明性を損なうことなく、厚い基板上で確実に整列させることができました。 実験では、研究者は、基質が垂直方向に50％以上伸びた場合でも、縦方向の収縮がほとんどないことを発見しました。 研究者は、開発された基質を実際のデバイスに適用し、ピクセル配置の変化を観察しました。従来のエラストマー基質は、50％伸びると、ピクセルまたはスタックした垂直ピクセルの間のジャグされた間隔で歪みを示しました。 せん断回転プロセスを介したブロックコポリマーナノ構造の単方向向き。クレジット：韓国科学技術研究所 一方、ナノ構造に合った基質は、偶数ピクセルの配置を持ち、しわや粗い表面のない壊れていない画像と透明性をもたらしました。 新しい伸縮性基板は、次世代ディスプレイ、ウェアラブルエレクトロニクス、太陽電池など、さまざまな分野のコア材料として使用されると予想されます。さらに、この研究で使用されているせん断回転プロセスは、他のブロックコポリマーやポリマーフィルムに適用でき、単純な方法で大きな領域を処理するのに適した技術になります。 「この研究では、ナノ構造を正確に制御することにより、歪みのない完全に透明な伸縮性基質を開発する新しい方法を提案しており、それを実装するためのせん断回転プロセスは、大量生産と工業化に簡単に適用できます」 「私たちは現在、この基板を使用してディスプレイの発光デバイスを転送することで引張する場合でも歪みのない実際のディスプレイデバイスを実現するために研究を行っています。」 詳細： Jung Hur et al、ナノ構造アライメントにより、完全に透明で歪みのない単調に伸縮性のある基質、 高度な材料 （2024）。 2：10.1002/adma.202414794 国立科学技術評議会によって提供されます…