【摘 要】
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近年来适合人体与便携式电子设备结合的电子织物的发展引起了广泛的关注,其中可穿戴发光器件由于其在可穿戴照明、显示、视觉传感和时尚娱乐等方面的潜在应用而引起了学术界和产业界极大的关注。目前基于织物制备的可穿戴发光器件主要有无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光电化学电池(PLEC)和交流电致发光(ACEL)器件。由于ACEL器件具有结构简单、机械稳定性好的优点,织物基ACEL
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近年来适合人体与便携式电子设备结合的电子织物的发展引起了广泛的关注,其中可穿戴发光器件由于其在可穿戴照明、显示、视觉传感和时尚娱乐等方面的潜在应用而引起了学术界和产业界极大的关注。目前基于织物制备的可穿戴发光器件主要有无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光电化学电池(PLEC)和交流电致发光(ACEL)器件。由于ACEL器件具有结构简单、机械稳定性好的优点,织物基ACEL器件被认为是一种很有前景的方法。但是目前在织物上制备的ACEL器件还存在以下几个问题,低驱动电压下的亮度较低,这大大降低了它们在可穿戴显示器领域中的适用性;此外,尚未评估这些印刷ACEL器件的稳定性和耐久性,而这些特性对于可穿戴显示器的实际应用非常重要;另外,据我们所知,在现有文献中尚未报道ACEL器件的大规模卷对卷连续制造。本论文围绕上述问题主要进行了以下工作:(1)提高了器件在低电压下的亮度。通过使用高介电常数的弹性体材料作为电致发光复合材料的介电基质,并将具有高介电常数的钛酸钡纳米颗粒添加到复合材料中,使该器件能够在较低的电压下显示出高亮度。(2)评估了印刷织物基ACEL器件的机械稳定性和耐久性。采用全印刷的方法制备在织物上的电致发光器件具有很强的机械稳定性,可以承受高温高湿的环境,反复洗涤和各种形式的外部损伤。经过72小时的双85高温高湿测试,亮度从初始的217.3 cd/m2下降到202.48 cd/m2,降幅为6.8%;在进行了连续180分钟的洗涤测试之后,对器件的发光均匀性几乎没有影响,但是亮度从最初的255.03 cd/m2降至225.4 cd/m2略微降低了11.6%;经过500次弯折循环测试后,亮度从215.26 cd/m2降低到197.72 cd/m2降幅为8.1%;器件最大的拉伸应变为140%,当拉伸应变为80%时,亮度降幅为5.62%。(3)验证了织物基ACEL器件大尺寸卷对卷制备的可行性。通过全印刷方法已经成功地制备了具有均匀发光特性的大尺寸器件,验证了大尺寸器件连续批量生产的可能性。并且还可以通过简单的图形化方法控制器件的发光图案,拓展了应用场景,这将有助于纺织物基可穿戴显示器在未来实际商业中的应用。
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