2016年11月11日 星期五 09:15:33
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一款可以穿在身上的柔性发光显示器

发表时间:2021/3/25

纺织服装被认为是柔性电子器件可穿戴集成的理想平台。织物基的可穿戴柔性显示器作为服装行业与新兴电子技术的有效结合,在娱乐时尚、人机交互、智能服装等领域具有巨大的应用前景,因此越来越受到业界关注。但以织物为基底制备高亮度、大尺寸和机械耐久性强的柔性发光器件,仍然具有一定困难。



为解决上述问题,中科院苏州纳米所联合浙江师范大学的研究人员采用全印刷的方法在弹性织物上制作出了大尺寸、高机械强度的交流电致发光器件(ACEL),并验证了该器件卷对卷生产的可能性,为织物基可穿戴显示器未来的产业化应用提供了理论基础。


制备方法

在织物上制备ACEL器件的流程包括:(1)织物表面平整化。在织物表面热压一层TPU薄膜来使其表面更光滑;(2)丝网印刷底电极。将图形化弹性导电银浆丝网印刷在平整化后的织物上,标记为1号和2号电极,1号电极与底电极相连,2号电极与随后喷印的透明顶电极相连;(3)丝网印刷发光层。将电致发光复合浆料丝网印刷在底部电极上,得到均匀致密的复合发光层;(4)丝网印刷电介质层。将电介质层丝网印刷在发光层之上,使其表面平整化以防止电极之间的短路;(5)喷印透明顶电极。通过在电介质层上喷涂AgNWs油墨来沉积透明顶电极,透明顶电极覆盖整个发射层并与2号电极相连;(6)器件封装。将TPU薄膜层压在器件的表面进行封装。



性能测试

对器件在拉伸性、机械耐久性、耐水洗性和高温高湿环境下的发光性及稳定性进行测试,结果该器件具有优良的机械稳定性和环境适应性。当器件的拉伸应变为80%时,亮度仅下降了5.62%;弯折50%循环500次后,亮度从215.26 cd/m2降低到197.72 cd/m2;经过72h的高温高湿测试和3h的水洗测试后,器件的发光稳定性几乎不受影响。



卷对卷生产的可行性

研究者还在织物上制备了一个10 cm×10 cm大小的ACEL器件,该大尺寸器件具有良好的发光均匀性,并且能够切割成任何形状而不影响发光。例如,研究者将大尺寸ACEL器件剪切成为一个圣诞树模型,并将其应用于时尚装饰。最后,研究者利用全印刷的方式成功验证了大尺寸ACEL器件在织物上卷对卷制备的可行性,为纺织基可穿戴显示器的产业化应用开辟了道路。



相关工作以“Fully-printed, Large-size Alternating Current Electroluminescent Device on Fabric for Wearable Textile Display”为题发表在《ACS Applied Electronic Materials》上。


(来源:纺织导报官微)