Method Article

Une méthode de fabrication simple et évolutive pour les dispositifs électroniques organiques sur les textiles

DOI:

10.3791/55439

⸱

March 13th, 2017

 ,  , 
1Department of Bioelectronics, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, CMP-EMSE, MOC, 2Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo

In This Article

Summary

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Dans cet article, nous présentons un protocole pour déposer sélectivement des matières organiques sur les textiles, ce qui permet l'intégration directe des dispositifs électroniques organiques avec wearables. Les dispositifs fabriqués peuvent être pleinement intégrés dans le textile, en respectant leur aspect mécanique et permettant des capacités de détection.

Abstract

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Aujourd’hui, les appareils électroniques portables combinent une grande variété de technologies fonctionnelles, extensibles et flexibles. Cependant, dans de nombreux cas, ces appareils ne peuvent pas être portés dans des conditions quotidiennes. Par conséquent, les textiles sont généralement considérés comme le meilleur substrat pour accueillir des appareils électroniques portables. Dans cet article, nous décrivons comment modeler sélectivement des matériaux électroactifs organiques sur des textiles à partir d’une solution de manière simple et évolutive. Cette technique de dépôt polyvalente permet la fabrication de dispositifs électroniques organiques portables sur les vêtements.

Introduction

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Le domaine de l'électronique portable est un marché en croissance rapide devrait être une valeur de 50 milliards d'euros en 2025, plus de trois fois le marché actuel. Le principal défi auquel sont confrontés les appareils portables actuels est que les pièces jointes électroniques solides intrusives limitent l'utilisation de dispositifs établis dans les systèmes portables. Utilisation de textiles qui sont déjà présents dans la vie quotidienne est une approche très intéressante et simple pour éviter cette limitation. En raison de sa capacité élastique, certaines parties du vêtement que nous portons sont naturellement en contact étroit avec la peau. De nombr....

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Protocol

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1. patterning Conducting Polymers sur textile

  1. Fixer un x 10 cm nappe textile 10 cm sur une surface plane pour faciliter la manipulation au cours du processus. Pour le textile, utilisant un tricot interlock tissu de polyester à 100% ayant une épaisseur de 300 pm et une capacité de tricot direction d'étirage allant jusqu'à 50%.
  2. Pour faire un masque contenant la conception de motif, utiliser un film de polyimide 125 um d'épaisseur; un exemple du motif est illustrée sur la figure 1.
    1. Utilisez un coupe-laser (par exemple, ProtoLaser S, LPKF) pour le motif de masque de polyimide 10; ....

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Results

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Les méthodes traditionnelles d'application de couleurs ou des motifs textiles reposent sur des couches de masquage amovibles pour permettre le dépôt sélectif de colorants. Dans la figure 1, nous montrons l'adaptation d'une telle approche à la structuration de PEDOT: PSS électrodes sur les textiles. En tant que couche de masquage, on a utilisé un polydiméthylsiloxane hydrophobe, ce qui peut freiner la diffusion non contrôlable du PEDOT aqueux: solution PSS. En outre, la s.......

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Discussion

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La structuration des matériaux conducteurs est l'une des premières étapes dans la fabrication de dispositifs électroniques fonctionnels. Cela peut devenir difficile, car le processus de fabrication doit prendre en compte les propriétés chimiques et physiques de ces matériaux, et le flux de processus doit tenir compte de la compatibilité croisée matériau entre les étapes de fabrication. Dans la microfabrication de dispositifs électroniques organiques, ces deux aspects sont encore plus importantes en raison de la natu.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Les auteurs tiennent à remercier la subvention BPI PIAVE AUTONOTEX pour le soutien financier.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
SYLGARD 184, Kit élastomère de silicone (Base et agent de durcissement)Élastomère
La formulation du polymère conducteurCleviosTM PH 1000 PEDOT :PSS Heraeus Polymère conducteur Éthylène glycol Sigma-Aldrich 03750-250ML Solvant (EG), CAS : 107-21-1 3-
méthacryloxypropyltriméthoxysilaneSigma-AldrichM6514Cros linker (GOPs), CAS : 2530-85-0
Acide 4-dodécylbenzènesulfoniqueSigma-Aldrich44198DBSA ; CAS : 121-65-3
The ionic liquid gel
UV lamp DFE 2340C.I.F/ ATHELECDP134UV-365 nm
1-Ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfateSigma-Aldrich51682-100G-FIonic Liquid (IL), CAS : 342573-75-5
Poly(ethylene glycol) diacrylateSigma-Aldrich455008-100MLMn 700, CAS : 26570-48-9
2-Hydroxy-2-méthylpropiophénonSigma-Aldrich405655-50MLInitiateur de phoque (PI), CAS : 7473-98-5
Le tissu textileVWRSpec-Wipe 7 Essuie-glaces100 % tissu polyester en tricot interlock
Le film polyimideDuPontHN100Film polyimide avec 125 µ ; m d’épaisseur
PDMS Dow Corning

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Poupyrev, I., et al. Project Jacquard:Interactive Digital Textiles at Scale. Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems - CHI '16. , ACM Press. 4216-4227 (2016).
  2. Takamatsu, S., et al. Transparent conductive-polymer strain sensors for touch input sheets of flexible displays. J. Micromech. Microeng. 20, 075017(2010).
  3. Patel, S., et al.

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