웨어러블 기기에 사용되는 전자섬유의 다양한 장점들로 인해 최근 스마트 텍스타일 디스플레이를 구성하는 발광 섬유를 구현하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 발광 섬유기술의 획기적인 발전에도 불구하고, 발광 섬유로 구성된 정보 디스플레이는 섬유의 한정된 전계발광 성능, 화학적/기계적 요인에 대한 취약성, 그리고 2차원의 ...
웨어러블 기기에 사용되는 전자섬유의 다양한 장점들로 인해 최근 스마트 텍스타일 디스플레이를 구성하는 발광 섬유를 구현하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 발광 섬유기술의 획기적인 발전에도 불구하고, 발광 섬유로 구성된 정보 디스플레이는 섬유의 한정된 전계발광 성능, 화학적/기계적 요인에 대한 취약성, 그리고 2차원의 매트릭스 어드레싱(matrix addressing) 구동을 위한 견고하지만 interconnectable한 픽셀 구조 공정의 어려움 등 여러 가지 한계점들이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 공정에 편리한 형태로 이루어진 섬유 위에 기존의 고효율 소자 공정 방식을 사용하여 OLED 픽셀을 배열하고, 화학적/기계적으로 안정하지만 전도성을 지닌 보호막(passivation) 시스템을 도입함으로써 이러한 이슈들을 해결할 수 있는 유기발광다이오드(OLED) 섬유를 기반한 텍스타일 디스플레이 시스템을 제안한다. 높은 효율의 발광 특성을 손상시키지 않으면서 동시에 보호된 interconnectable OLED 섬유를 만들기 위해, 인광 OLED 물질들이 공정에 유리한 직사각형 형태의 섬유에 증착되었고 주기적인 패턴으로 섬유상에 존재하는 OLED 픽셀들 위에 스탬프-프린팅 방식을 통해 견고한 폴리머 물질과 전기적 흐름이 우회할 수 있는 메탈 패드로 이루어진 선택적인 보호막을 형성했다. Interconnectable OLED 섬유 및 이와 수직으로 배열된 전도성 섬유가 직조된 직물형 텍스타일 디스플레이는 passive matrix 구성으로 동작하는 2차원의 매트릭스 네트워크로 구동할 수 있다. 직조된 OLED 텍스타일이 물속에서나 인장 응력 하에서도 안정적으로 구동함을 보임으로써, 본 연구에서 제안한 디스플레이 시스템으로 픽셀 단위의 매트릭스 구동이 가능한 내구성을 가진 섬유 기반의 텍스타일 OLED를 제작할 수 있음을 증명했다.
웨어러블 기기에 사용되는 전자섬유의 다양한 장점들로 인해 최근 스마트 텍스타일 디스플레이를 구성하는 발광 섬유를 구현하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 발광 섬유기술의 획기적인 발전에도 불구하고, 발광 섬유로 구성된 정보 디스플레이는 섬유의 한정된 전계발광 성능, 화학적/기계적 요인에 대한 취약성, 그리고 2차원의 매트릭스 어드레싱(matrix addressing) 구동을 위한 견고하지만 interconnectable한 픽셀 구조 공정의 어려움 등 여러 가지 한계점들이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 공정에 편리한 형태로 이루어진 섬유 위에 기존의 고효율 소자 공정 방식을 사용하여 OLED 픽셀을 배열하고, 화학적/기계적으로 안정하지만 전도성을 지닌 보호막(passivation) 시스템을 도입함으로써 이러한 이슈들을 해결할 수 있는 유기발광다이오드(OLED) 섬유를 기반한 텍스타일 디스플레이 시스템을 제안한다. 높은 효율의 발광 특성을 손상시키지 않으면서 동시에 보호된 interconnectable OLED 섬유를 만들기 위해, 인광 OLED 물질들이 공정에 유리한 직사각형 형태의 섬유에 증착되었고 주기적인 패턴으로 섬유상에 존재하는 OLED 픽셀들 위에 스탬프-프린팅 방식을 통해 견고한 폴리머 물질과 전기적 흐름이 우회할 수 있는 메탈 패드로 이루어진 선택적인 보호막을 형성했다. Interconnectable OLED 섬유 및 이와 수직으로 배열된 전도성 섬유가 직조된 직물형 텍스타일 디스플레이는 passive matrix 구성으로 동작하는 2차원의 매트릭스 네트워크로 구동할 수 있다. 직조된 OLED 텍스타일이 물속에서나 인장 응력 하에서도 안정적으로 구동함을 보임으로써, 본 연구에서 제안한 디스플레이 시스템으로 픽셀 단위의 매트릭스 구동이 가능한 내구성을 가진 섬유 기반의 텍스타일 OLED를 제작할 수 있음을 증명했다.
Significant potential of electronic textiles for wearable applications has triggered active studies of luminescent fibers toward smart textile displays. In spite of notable breakthrough in the lighting fiber technology, a class of information displays with a luminescent fiber network is still underd...
Significant potential of electronic textiles for wearable applications has triggered active studies of luminescent fibers toward smart textile displays. In spite of notable breakthrough in the lighting fiber technology, a class of information displays with a luminescent fiber network is still underdeveloped due to several formidable challenges such as limited electroluminescence fiber performance, acute vulnerability to chemical and mechanical factors, and lack of decent engineering schemes to form fibers with robust interconnectable pixels for two-dimensional matrix addressing. Here we present a highly feasible strategy for organic light-emitting diode (OLED) fiber-based textile displays that can overcome these issues by implementing prominent solution options including compatible fabrication method of OLED pixel arrays on adapted fiber configurations and chemically/mechanically sturdy but electrically conductive passivation system. To create solid interconnectable OLED fibers without compromising the high electroluminescence performance, phosphorescence OLED materials are deposited onto process-friendly fibers of rectangular stripes,where periodically patterned OLED pixels are selectively passivated with robust polymer and circumventing metal pads by a stamp-assisted printing method. A woven textile of interlaced interconnectable OLED fibers with perpendicularly arranged conductive fibers serves as a matrix-addressable two-dimensional network that can be operated by the passive matrix scheme. Successful demonstrations of stably working woven OLED textile in the water, as well as under the applied tensile force, support feasibility of the present approach to reify fully-addressable, environmentally-durable, fiber-based textile displays.
Significant potential of electronic textiles for wearable applications has triggered active studies of luminescent fibers toward smart textile displays. In spite of notable breakthrough in the lighting fiber technology, a class of information displays with a luminescent fiber network is still underdeveloped due to several formidable challenges such as limited electroluminescence fiber performance, acute vulnerability to chemical and mechanical factors, and lack of decent engineering schemes to form fibers with robust interconnectable pixels for two-dimensional matrix addressing. Here we present a highly feasible strategy for organic light-emitting diode (OLED) fiber-based textile displays that can overcome these issues by implementing prominent solution options including compatible fabrication method of OLED pixel arrays on adapted fiber configurations and chemically/mechanically sturdy but electrically conductive passivation system. To create solid interconnectable OLED fibers without compromising the high electroluminescence performance, phosphorescence OLED materials are deposited onto process-friendly fibers of rectangular stripes,where periodically patterned OLED pixels are selectively passivated with robust polymer and circumventing metal pads by a stamp-assisted printing method. A woven textile of interlaced interconnectable OLED fibers with perpendicularly arranged conductive fibers serves as a matrix-addressable two-dimensional network that can be operated by the passive matrix scheme. Successful demonstrations of stably working woven OLED textile in the water, as well as under the applied tensile force, support feasibility of the present approach to reify fully-addressable, environmentally-durable, fiber-based textile displays.
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