广告

三星研究出可拉伸高达 30% 的 OLED“皮肤”显示器

2021-06-21 16:40:40 samsung 阅读:
日前,三星先进技术研究所 (SAIT) 的研究人员在世界知名期刊《Science Advances》上发表了关于克服可拉伸设备局限性的技术的研究。SAIT 研究团队能够在单个设备中集成可拉伸的有机 LED (OLED) 显示器和光电容积脉搏波 (PPG) 传感器,以实时测量和显示用户的心率,从而创造出“可拉伸的电子皮肤”外形。

日前,三星先进技术研究所 (SAIT) 的研究人员在世界知名期刊《Science Advances》上发表了关于克服可拉伸设备局限性的技术的研究。4lgednc

通过这项研究,在具有高伸长率的可拉伸装置中实现了稳定的性能。鉴于该技术能够与现有的半导体工艺集成,这项研究也是业内首次证明可拉伸设备的商业化潜力。4lgednc

SAIT 研究团队能够在单个设备中集成可拉伸的有机 LED (OLED) 显示器和光电容积脉搏波 (PPG) 传感器,以实时测量和显示用户的心率,从而创造出“可拉伸的电子皮肤”外形。4lgednc

该测试用例的成功证明了将该技术扩展到进一步应用的可行性。这项研究有望在未来增加可拉伸设备的使用。4lgednc

可拉伸高达 30% 的 OLED“皮肤”显示器

这项研究的最大成就之一是该团队能够修改“弹性体”的成分和结构,弹性体是一种具有优异弹性和回弹力的高分子化合物,并利用现有的半导体制造工艺将其应用于可拉伸 OLED 显示器的基板和光学血流传感器在行业中首次出现。该团队随后能够确认传感器和显示器继续正常运行,并且在伸长率高达 30% 的情况下没有表现出任何性能下降。4lgednc

4lgednc

SAIT原型系统4lgednc

为了测试他们的研究,SAIT 研究人员将可拉伸的 PPG 心率传感器和 OLED 显示系统连接到靠近桡动脉的手腕内侧。3这样做可以让他们确认手腕运动没有导致任何性能下降,解决方案仍然可靠,皮肤伸长率高达 30%。此次测试也证实了传感器和 OLED 显示屏在拉伸 1000 次后仍能继续稳定工作。更重要的是,当测量来自移动手腕的信号时,发现传感器接收到的心跳信号比固定硅传感器接收的信号强 2.4 倍。4lgednc

“这项技术的优势在于,它可以让您在更长时间内测量您的生物特征数据,而无需在您睡觉或运动时移除溶液,因为贴片感觉就像是您皮肤的一部分。您还可以立即在屏幕上检查您的生物识别数据,而无需将其传输到外部设备,”该论文的通讯作者、首席研究员 Youngjun Yun 解释说。“该技术还可以扩展到用于成人、儿童和婴儿以及患有某些疾病的患者的可穿戴医疗保健产品中。”4lgednc

用可拉伸材料和结构克服技术挑战

实施可拉伸显示技术被证明是困难的,因为通常当显示器被拉伸或其形状被操纵时,设备要么损坏,要么性能下降。为了克服这个问题,所有的材料和元件,包括基板、电极、薄膜晶体管、发射材料层和传感器,都必须具有物理拉伸性以及保持其电性能的能力。4lgednc

因此,SAIT 研究人员用弹性体替换了现有可拉伸显示器中使用的塑料材料。SAIT 团队开发的系统是该领域第一个使用光刻工艺实现显示器和传感器的系统,可实现微图案化和大面积处理。4lgednc

弹性体是一种具有高弹性和回弹力的先进材料,但由于易受热影响,因此其应用于现有半导体工艺的能力受到限制。为了缓解这种情况,该团队通过调整其分子组成来增强材料的耐热性。他们还化学整合了某些分子链,以建立对半导体工艺中使用的材料的抵抗力。4lgednc

“我们应用了一个‘岛’结构来减轻由伸长引起的应力4,”该论文的共同第一作者、研究员 Yeongjun Lee 说。“在弹性体区域产生了更多应力,其弹性系数5相对较低,因此更容易变形。这使我们能够最大限度地减少 OLED 像素区域承受的压力,后者更容易受到这种压力的影响。我们在弹性体区域应用了一种抗变形的可拉伸电极材料(裂纹金属),这使得像素之间的空间和布线电极可以拉伸和收缩,而 OLED 像素本身不会变形。”4lgednc

4lgednc

岛状结构中的 OLED 和裂纹金属电极4lgednc

商业化和扩展应用

与现有的固定可穿戴传感器相比,可拉伸传感器的制造方式可以使连续心跳测量具有高度的灵敏度。该解决方案通过促进与皮肤的紧密粘附来实现这一点,从而最大限度地减少运动可能导致的性能不一致。64lgednc

SAIT 团队开发的可拉伸传感器和 OLED 显示器是通过克服现有设备性能和操作流程的限制而产生的,包括当前可拉伸材料的限制。SAIT 团队所做的工作特别重要,因为它确保了弹性体材料的耐化学性和耐热性,从而使具有高分辨率和大屏幕的可拉伸设备在未来更有可能商业化。4lgednc

“我们的研究仍处于早期阶段,但我们的目标是通过将系统分辨率、可拉伸性和测量精度提高到使大规模生产成为可能的水平来实现和商业化可拉伸设备,”首席研究员 Jong Won Chung 说。该论文的作者。“除了在这个测试案例中应用的心跳传感器之外,我们还计划结合可拉伸传感器和高分辨率自由曲面显示器,使用户能够监测外周血氧饱和度、肌电图读数和血压等内容。”4lgednc

参考链接:samsung.com;Demi Xia 编译4lgednc

责编:Demi4lgednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 复旦大学研究人员发明晶圆级硅基二维互补叠层晶体管 复旦大学研究团队将新型二维原子晶体引入传统的硅基芯片制造流程,实现了晶圆级异质CFET技术。相比于硅材料,二维原子晶体的单原子层厚度使其在小尺寸器件中具有优越的短沟道控制能力。
  • 宝马AI“超级大脑”上线,驱动在华数字化发展 近日,宝马率先在华部署了代号为“灯塔”(BEACON)的人工智能(AI)平台,提供AI应用创新相关的开发、部署、集成与运行服务的平台化环境,加速实现多业务场景数字化。
  • 西工大打破吉尼斯世界纪录,扑翼式无人机单次充电飞行15 据西北工业大学官宣其扑翼式无人机单次充电飞行时间获得新的吉尼斯世界纪录,认定的纪录时间为 2 小时 34 分 38 秒 62(突破 154 分钟)。本次刷新世界纪录的“云鸮”扑翼式无人机采用了高升力大推力柔性扑动翼设计、高效仿生驱动系统设计和微型飞控导航一体化集成等关键技术,翼展 1.82m,空载起飞重量为 1kg,手抛起飞,滑翔降落,能够按设定航线自主飞行,飞行过程中能实时变更航线。
  • 英特尔展示下一代半导体器件技术,计划2030年实现万亿级 日前,英特尔在IEDM上展示多项与半导体制造技术相关的研究成果:3D封装技术的新进展,可将密度再提升10倍;超越RibbonFET,用于2D晶体管微缩的新材料,包括仅三个原子厚的超薄材料;能效和存储的新可能,以实现更高性能的计算;量子计算的新进展。此外,英特尔表示,目标是在2030年实现在单个封装中集成一万亿个晶体管。
  • 湖南大学:基于2D的范德华异质结构,可用于晶体管及存储器 电子工程研究的一个关键目标是开发高性能和高能效的计算设备,这意味着它们可以快速计算信息,同时消耗很少的能量。一种可能的方法是将执行逻辑操作的单元和存储组件组合到一个设备中。
  • Codasip宣布成立Codasip实验室,以加速行业前沿技术的开 Codasip今日宣布成立Codasip实验室(Codasip Labs)。作为公司内部创新中心,新的Codasip实验室将支持关键应用领域中创新技术的开发和商业应用,覆盖了安全、功能安全(FuSa)和人工智能/机器学习(AI/ML)等方向。
  • 了解机器感知:激光雷达、3D视觉和地理空间AI 随着人工智能(AI)和物理世界的交叉,以及自主技术采用的增加,有人可能会提出质疑,机器及其目前脆弱的模型如何能以人类的方式感知世界。借助于诸如激光雷达、雷达和摄像头等自动驾驶汽车上所使用的传感器技术,机器已开始能收集实时数据来为决策提供信息,并适应现实世界的场景。
  • 实现物联网部署可扩展性时的主要问题 为什么三分之二的物联网项目都失败了?许多人低估了物联网的复杂性,以及使系统可视化来实现可扩展性的重要。
  • 工业制造拥抱人工智能和机器学习 为了推动数字转型,工业制造领域开始拥抱人工智能(AI)和机器学习(ML)技术,但在实际导入时仍然存在诸多进入门坎…
  • 兆易创新瞄准4大行业入局模拟芯片,电源管理全产品组合 随着可穿戴设备、汽车电子、物联网、云计算等新兴应用的蓬勃发展,以及用户对于智能化生活越来越高的追求,同时伴随着工业、储能、5G通信等数字行业的产业升级和持续扩容,作为连接真实世界和数字世界的模拟芯片产品愈发展现广阔的应用潜力,并且市场规模持续增长。
  • 宝马要做太阳能汽车,大众入局氢能源,车企分开走不同新能 在目前的汽车市场中,新能源汽车已成大势所趋,虽然目前以电动汽车和混动汽车为主流,但受电池技术的限制,消费者仍期待更长的续航,更环保的能源也成了厂商关注的焦点,因此氢能源汽车和太阳能汽车也开始走入风口。
  • 驾驶员监控系统怎样利用仿真优化 随着驾驶员越来越容易分心、困倦和损伤,驾驶员监控系统(DMS)被认为是预防事故的关键。但是我们是否过度设计了这些系统核心的传感器?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了