Eine einfache und skalierbare Herstellungsverfahren für organische elektronische Vorrichtungen auf Textilien

Summary

In diesem Beitrag stellen wir ein Protokoll selektiv organische Materialien auf Textilien zu deponieren, die für die direkte Integration von organischen elektronischen Vorrichtungen mit Wearables erlaubt. Die hergestellten Geräte können vollständig in Textilien integriert werden, deren mechanische Erscheinungsbild zu respektieren und ermöglicht Sensorfunktionen.

Abstract

Heute vereinen tragbare elektronische Geräte eine große Vielfalt an funktionalen, dehnbaren und flexiblen Technologien. In vielen Fällen können diese Geräte jedoch nicht unter alltäglichen Bedingungen getragen werden. Daher gelten Textilien allgemein als das beste Substrat für die Unterbringung elektronischer Geräte im tragbaren Gebrauch. In diesem Artikel beschreiben wir, wie organische elektroaktive Materialien auf Textilien aus einer Lösung auf einfache und skalierbare Weise selektiv strukturiert werden können. Diese vielseitige Abscheidungstechnik ermöglicht die Herstellung von tragbaren organischen elektronischen Geräten auf Kleidung.

Introduction

Das Gebiet der Wearable Electronics ist ein schnell wachsender Markt erwartet im Jahr 2025 im Wert von 50 Milliarden Euro sein, mehr als das Dreifache des aktuellen Markt. Die größte Herausforderung aktuelle tragbare Geräte zugewandt ist, dass aufdringliche solide elektronische Anlagen, die Nutzung etablierter Geräte in tragbaren Systemen begrenzen. Mit Textilien, die bereits im Alltag ist ein sehr attraktiver und einfacher Ansatz, diese Einschränkung zu vermeiden. Aufgrund ihrer elastischen Fähigkeit, einige Teile der Kleidung, die wir sind von Natur aus mit der Haut in engen Kontakt tragen. Viele Beispiele für intelligente Kleidung auf dem Markt basieren heute auf ....

Protocol

1. Patterning Leitfähige Polymere auf Textilien

1. Fix eine 10 cm x 10 cm Textilfolie auf einer ebenen Oberfläche für eine einfache Handhabung während des Prozesses. Für die Textil-, verwenden, um eine 100% Interlock-Strickpolyestergewebe mit einer Dicke von 300 & mgr; m und einer Strickrichtung Stretch-Fähigkeit bis zu 50%.
2. Um eine Maske mit dem Musterentwurf machen, verwenden Sie eine 125 um dicke Polyimid-Folie; Ein Beispiel des Musters ist in Figur 1 veranschaulicht.
   1. Verwenden Sie einen Laserschneider (zB Protolaser S, LPKF) zum Muster der Polyimid - Maske ^10; die Musterauslegung einer E....

Results

Traditionelle Methoden für Farben oder Muster auf Textilien setzen auf entfernbaren Maskierungsschichten zu ermöglichen, die selektive Abscheidung von Farbstoffen anwenden. In 1 zeigen wir die Anpassung eines solchen Ansatzes zur Strukturierung von PEDOT: PSS Elektroden auf Textilien. Als Maskierungsschicht verwendeten wir hydrophobem Polydimethylsiloxan, das die nicht-steuerbaren Diffusion des wässrigen PEDOT zurückhalten kann: PSS-Lösung. Darüber hinaus kann die Weichh.......

Discussion

Die Strukturierung der leitfähigen Materialien ist einer der ersten Schritte bei der Herstellung von funktionellen elektronischen Geräten. Dies kann schwierig werden, da der Herstellungsprozess Berücksichtigung der chemischen und physikalischen Eigenschaften solcher Materialien zu nehmen braucht, und der Prozessablauf braucht die Materialquer Kompatibilität zwischen den Herstellungsschritten zu berücksichtigen. In dem Mikrofabrikations von organischen elektronischen Vorrichtungen sind diese beiden Aspekte noch deutliche.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SYLGARD 184, Silikonelastomer-Kit (Basis und Härter)	Dow Corning		PDMS Elastomer
Die leitende Polymerformulierung
CleviosTM PH 1000 PEDOT:PSS	Heraeus		Leitfähiges Polymer
Ethylenglykol	Sigma-Aldrich	03750-250ML	Lösungsmittel (EG), CAS: 107-21-1
3- Methacryloxypropyltrimethoxysilan	Sigma-Aldrich	M6514	Cros-Linker (GOPs), CAS: 2530-85-0
4-Dodecylbenzolsulfonsäure	Sigma-Aldrich	44198	DBSA; CAS: 121-65-3
Die ionische Flüssigkeit Gel
UV-Lampe DFE 2340	C.I.F/ ATHELEC	DP134	UV-365 nm
1-Ethyl-3-methylimidazoliumethylsulfat	Sigma-Aldrich	51682-100G-F	Ionische Flüssigkeit (IL), CAS: 342573-75-5
Poly(ethylenglykol)-diacrylat	Sigma-Aldrich	455008-100ML	Mn 700, CAS: 26570-48-9
2-Hydroxy-2-methylpropiophenon	Sigma-Aldrich	405655-50ML	Phot Initiator (PI), CAS: 7473-98-5
Das Textilgewebe	VWR	Spec-Wipe 7 Wipers	100% Interlock-Strickgewebe
aus Polyester Die Polyimidfolie	DuPont	HN100	Polyimidfolie mit 125 & Mikro; m Dicke