超薄纖維OLED：比頭髮絲更細！

導讀

近日， 韓國科學技術院電氣工程學院教授 Kyung Cheol Choi 和他的團隊成功製造出一種位於超薄纖維上的高效有機發光二極體（OLED）。

背景

如今，創新技術不斷發展，使得曾經出現在科幻電影中的許多場景都一一變為了現實，例如：《哈利波特》中的隱身斗篷、《星球大戰》中描繪的全息技術。隨著前沿科技與傳統技術進一步融合，對於人類來說，將電視或者智能手機的顯示屏融合到衣服等紡織品上，也已經從我們曾經的科幻變為了現實。

去年，筆者曾經介紹過韓國科學技術院（KAIST）電氣工程學院教授 Kyung Cheol Choi 領導的科研團隊開發出一種新型可穿戴顯示器，它可應用於多個場景，例如時裝、IT、醫療保健等。該團隊通過將OLED（有機發光二極體）集成到織物中，開發出了世界上最具柔性，可靠性最高的可穿戴顯示器技術。

（圖片來源：KAIST）

（圖片來源：KAIST）

創新

近日，Kyung Cheol Choi 教授和他的團隊又成功製造出一種位於超薄纖維上的高效的有機發光二極體（OLED）。研究團隊希望這項高效持久的OLED技術，可以廣泛用於可穿戴顯示器。

（圖片來源：KAIST）

這項研究由博士研究生 Seonil Kwon 領導。2017年12月6日，論文在線發表於國際納米科學雜誌《Nano Letters》。

技術

相比於在平面基材上製造的那些OLED，現有的基於纖維的可穿戴顯示器的 OLED 性能要低很多。這種低性能限制了它在可穿戴顯示器領域的實際應用。

為了解決這個問題，科研團隊設計出一種與纖維兼容的OLED結構，並且使用了一種在纖維三維結構中的浸塗方法。通過這種方法，團隊成功開發出了高效的OLED。這種設計持久耐用，而且與那些平面基材的OLED具有相同的效果。

團隊表示，通過這項技術，這種經過溶液處理的平面OLED可應用於纖維，並不會帶來任何性能上的減退。這種纖維OLED展示出的亮度和電流效率值超過10,000 cd/m^2（坎德拉 / 平方米）和11 cd/A（坎德拉 / 安培）。

團隊也證實，纖維OLED承受的拉伸應變達4.3%，同時保持住90%的電流效率。此外，它們也可以織成紡織品和針織布料，而不會引起任何問題。

更進一步說，這項技術能夠在纖維上製造出直徑（90? ~ 300?）的OLED，比人類頭髮絲更細。這也證實了提出的製造方案的可測量性。每項處理都在低溫條件（~105℃）下開展，那些容易受到高溫影響的纖維，也可以採用這種製造方案。

價值

Choi 教授表示：「現有的基於纖維的可穿戴顯示器因為性能低，所以適用性受限。然而，這項技術可以在纖維上製造出高性能的OLED。這種簡單、低成本的工藝將為基於纖維的可穿戴顯示器的商業化開闢一條道路。」

Choi 教授還曾表示：「在我們日常衣物上出現的顯示屏，不再是未來科技。發光衣服將不僅對於電子紡織業產生巨大影響，而且也會對於汽車和醫療保健行業產生巨大影響。」

隨著物聯網（IoT）和可穿戴技術逐漸發展成為全世界的技術焦點，該研究團隊在研發衣服形狀的「可穿戴顯示器」取得的巨大進展，將引起廣泛關注。

關鍵字

可穿戴技術、OLED、顯示器

參考資料

【1】http://www.kaist.ac.kr/_prog/_board/?mode=V&no=75404&code=ed_news&site_dvs_cd=en&menu_dvs_cd=0601&list_typ=B&skey=&sval=&smonth=&site_dvs=&GotoPage=

【2】Seonil Kwon, Hyuncheol Kim, Seungyeop Choi, Eun Gyo Jeong, Dohong Kim,
Somin Lee, Ho Seung Lee, Young Cheol Seo, Kyung Cheol Choi. Weavable and Highly Efficient Organic Light-Emitting Fibers for Wearable Electronics: A Scalable, Low-Temperature Process. Nano Letters, 2017; 18 (1): 347 DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b04204

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