| 완전 플렉시블 패브릭 디스플레이 시스템 개발 | ||
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  푸단대학교 고분자과학 Peng Huisheng(彭慧勝) 교수 연구팀은 디스플레이 소자 제조 및 직물 편직 과정을 융합하여 대면적 플렉시블 디스플레이 패브릭과 스마트 통합 시스템을 달성했다. 해당 연구 성과는 국제학술지 “Nature”에 온라인으로 게재되었다. 지름이 수십 미크론에서 수백 미크론인 유연한 섬유에 프로그램화 제어가 가능한 발광점 배열을 구성하는 것은 패브릭 디스플레이 분야의 주요 어려움이다. 연구팀은 발광 활물질의 고분자 복합섬유와 투명 전도성의 고분자 겔섬유 두가지 기능성 섬유를 개발했다. 두 섬유의 편직 과정에서 경사와 위사 교직으로 전계발광 유닛을 형성하고, 효과적인 회로 제어를 통해 새로운 유형의 플렉시블 디스플레이 패브릭을 달성했다. 발광 경사는 일반 실과 비슷해 보이지만 전류가 통하면 바로 발광할 수 있다. AC 전압을 가한 후, 섬유의 고분자 복합발광활성층이 연결점 구역에서 전기장에 의해 여기되어 하나하나의 발광 “픽셀”을 형성한다. 따라서 전기장의 여기하에서, 전극과 발광층은 물리적 결합에 의해 효과적인 발광을 달성할 수 있다. 연구팀은 산업 편직 장비를 이용하여 길이 6m, 너비 0.25m, 약 50만개 “픽셀”의 디스플레이 패브릭을 제조하였으며 일부 실제 응용의 해상도 수요를 충족할 수 있다. “발광 경사”의 지름은 0.2mm-0.5mm의 정밀 조절이 가능하여 아주 가늘고 부드러운 특성을 부여한다. 짜여진 옷은 인체의 불규칙적인 윤곽에 바싹 달라붙을 수 있고, 얇고 가벼우며, 통기성이 양호하다. 연구팀은 “전도성 위사”의 역학적 성능에 공력을 들여 고탄성의 투명한 고분자 전도성 섬유를 개발함으로써 “발광 경사”와 교직할 때 자체적응 탄성 변형이 발생하여 안정적인 접촉 계면을 형성하도록 했다. 실험 결과, 두 섬유가 상대적인 슬라이드, 회전, 만곡 등이 발생할 경우, 교직 발광점의 밝기 변화 범위는 5% 이내로 제어된다. 접힘, 당김, 눌림 등 외력의 작용하에서도 밝기의 안정성을 유지하며 백번 이상의 세탁기 세척을 견딜 수 있다. 연구팀은 해당 편직 방법을 기반으로 태양광 직물, 에너지저장 직물, 터치감지 직물 및 디스플레이 직물의 기능 통합 시스템을 달성하여 에너지 전환과 저장, 감지와 디스플레이 등 기능을 통합한 직물 시스템이 가능하게 되었다. 해당 시스템은 실시간 포지셔닝, 스마트 통신, 의료 보조 등 사물간 인터넷 및 인간-컴퓨터 상호작용 분야에서 양호한 응용 전망이 있다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-03/11/content_1087766.shtml |
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