柔性傳感｜凸版印刷全球首次成功研發(fā)可經(jīng)受100萬次彎曲的1mm曲率半徑柔性TFT

CINNO

2021年4月7日 13:03

柔性傳感｜凸版印刷全球首次成功研發(fā)可經(jīng)受100萬次彎曲的1mm曲率半徑柔性TFT的圖1

柔性傳感｜凸版印刷全球首次成功研發(fā)可經(jīng)受100萬次彎曲的1mm曲率半徑柔性TFT的圖2

東京2021年3月29日凸版印刷株式會社在世界上首次成功研發(fā)了一種曲率半徑為1mm的、可經(jīng)受100萬次彎曲的新結(jié)構(gòu)柔性薄膜晶體管（Thin-film-transistor，以下簡稱「TFT」）。本產(chǎn)品不但柔韌性[1]、耐久性和載流子遷移率[2]很強，還具有載流子遷移率為10cm2/Vs以上、電源開/關(guān)比為107以上等實用性特征。凸版印刷的目標是研制出一種兼具以上特性的柔性傳感器。

開發(fā)背景

近年來，柔性電子技術(shù)已在可折疊智能手機等設(shè)備中得到應(yīng)用，預(yù)計還可在穿戴式傳感器、包括遠程患者監(jiān)控在內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備、智能包裝、電子紡織品等消費產(chǎn)品等中得以廣泛推廣。雖然有機TFT因其柔韌性好、重量輕等優(yōu)點，被認為是最有前途的柔性電子器件TFT，但依然存在許多問題，如載流子遷移率低、可靠性和耐久性較差等。另一方面，由硅或氧化物半導體制成的無機TFT雖然具有較高的載流子遷移率，并且已經(jīng)建立了大規(guī)模的生產(chǎn)工藝，但在柔韌性方面仍有改進的空間。因此，開發(fā)能夠滿足載流子遷移率、柔韌性和耐久性等所有特性要求的TFT已成當務(wù)之急。

針對這些問題，凸版印刷充分利用其獨有的成膜、印刷和薄膜處理技術(shù)，在世界上首次開發(fā)出了一種新結(jié)構(gòu)柔性TFT。本產(chǎn)品柔韌性極好，可纏繞在自動鉛筆芯上；耐久性很強，可與柔性印刷電路板媲美；此外，它的載流子遷移率比在電視機等產(chǎn)品中廣泛使用的非晶硅TFT高出10倍還多。通過將本產(chǎn)品與傳感元件相結(jié)合，凸版印刷希望能夠研制出一種具有高柔韌性和高耐久性的柔性傳感器。

特長：

新結(jié)構(gòu)柔性TFT

通過利用應(yīng)用于批量生產(chǎn)的技術(shù)，凸版印刷成功研制了具有全新結(jié)構(gòu)的本款產(chǎn)品。它除了保有晶體管的優(yōu)良電氣特性以外，柔韌性、彎曲性和耐久性也很強。

柔韌性/耐久性：曲率半徑為1mm/在進行了100萬次彎曲試驗前后，沒有觀察到載流子遷移率變化等特性的變化。

載流子遷移率：10cm2/Vs

今后的目標

凸版印刷將不斷推進制造技術(shù)的研發(fā)，在進一步提高新結(jié)構(gòu)柔性TFT的柔韌性、耐久性和載流子遷移率等特性的同時，擴大柔性傳感器的應(yīng)用范圍。

注：

柔韌性：表示物質(zhì)彈性變形的難易程度，是一種允許物質(zhì)彎曲或偏轉(zhuǎn)的特性。
載流子遷移率：在半導體領(lǐng)域，載流子遷移率是指電子和空穴等載流子轉(zhuǎn)移的難易程度，它是衡量晶體管性能的一個指標。

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