印刷柔性电子应用于电子纸驱动及背板的研究与实现

针对现有电子纸驱动及背板产品在使用中出现的无法弯折、成本高、污染大等问题,研究了印刷柔性电路技术、印刷柔性电子纸驱动电路及背板结构和印刷材料。通过采用卷对卷印刷工艺实现电子纸驱动电路及背板的生产,使电子纸驱动电路及背板满足轻、薄、柔等特点,并对柔性电子技术应用于阵列式压力传感器、柔性压电式压力传感器等探索,为再生能源企业发展提供方向。     

中大尺寸电子纸发展现状及其薄膜晶体管基板技术分析

从电子纸市场观察入手,介绍了中大尺寸电子纸显示在电子阅读器和标牌等领域的应用现状,阐述了电子纸供应链主要情况,探讨了薄膜晶体管基板作为供应链关键上游材料的技术发展方向,分析了薄膜晶体管基板技术上的创新和实现构想,为新一代中大尺寸电子纸显示用薄膜晶体管基板的设计提供参考和指导建议。     

基于铟镓锌氧化物的纸基柔性薄膜晶体管器件研究

目前大多数柔性薄膜晶体管(TFT)使用塑料基板替代玻璃基板会导致白色污染加重,本研究采用可降解的纳米纤维素纸作为柔性基板,其具有粗糙度仅为3.12 nm的优异平滑度,且整个器件沉积完后只增加至6.03 nm。更重要的是,该TFT器件通过磁控溅射制备IGZO/Al₂O₃作为有源层,使得器件在室温下无需热退火处理,避免了纳米纸不耐高温的问题。在有源层中,Al₂O₃充当电子桥连接了不连续的铟镓锌氧化物(IGZO),且IGZO有着微弱的结晶,大量的载流子得以沿沟道流通。该纸基器件展示出迁移率为22.5 cm²/(V·s)、开关比高达5.07×10⁶、阈值电压V_th仅为-0.036 V的优异性能,并且有着很好的正偏压和负偏压稳定性。这种纸基TFT在未来的绿色且柔性显示中具有巨大的应用潜力。     

有机薄膜晶体管阵列面向电子纸像素设计

讨论了有机薄膜晶体管(Organic Thin Film Transistor,OTFT)作为开关器件来驱动电子纸的像素设计,特别是像素电路结构、HSPICE模拟用模型参数和像素平面结构。讨论了有机薄膜晶体管制造过程,并用HSPIC模拟分析了有机薄膜晶体管结构和存贮电容大小对像素波形的影响,结果表明TFT结构的选择依赖于存贮电容的大小。     

应用于柔性电子领域的激光剥离技术进展

柔性电子是可穿戴设备、物联网等应用发展的重要研究方向。激光剥离技术是一种利用激光能量来分离玻璃基板与柔性衬底的技术,具有作用光波长可选、作用时间短、热影响区域小的优点,是目前实现柔性电子器件的最重要技术之一。介绍了激光剥离的主要技术特点,分析其在不同的柔性电子领域的应用,讨论了应用过程中的主要工艺和作用,并总结了激光剥离技术未来的发展趋势。激光剥离技术的快速发展,会对柔性电子行业的研究和发展形成强力支持。     

低温氢化非晶硅薄膜晶体管研究

低温薄膜晶体管(TFT)的研究是开发大面积柔性衬底集成电路的基础.采用底栅TFT结构并入刻蚀阻挡层和钝化保护层,通过工艺参数和工艺流程的设计,研制了100℃低温氢化非晶硅TFT.实验对氢化非晶硅活性层、氮化硅介质层薄膜以及TFT特性进行了测试.所研制的低温TFT导通电流与截止电流之比高达106,场效应电子迁移率为0.825 cm2/Vs,表明适于柔性衬底工艺的100℃低温TFT得到了有效实现.     

凸版印刷利用低温工艺的涂布型薄膜晶体管降低电子纸制造成本

凸版印刷采用透明非结晶氧化物半导体,试制出了将制造工艺控制在低温状态的涂布型薄膜晶体管＂Thin Film Transisto（rTFT）＂,并成功地驱动了电泳方式的可弯曲显示器（E-ink电子纸）。该显示器通过印刷法涂布氧化物半导体层,其它层采用与普通TFT相同的制造工艺形成。     

印刷式彩色电子纸驱动研究

围绕印刷式彩色电子纸技术的显像原理、驱动系统架构、驱动技术及发展趋势进行深度介绍。基于微胶囊黑白两色显像的电泳电子纸显像技术,将红绿蓝(RGB)阵列直接打印到电子纸表面,不但保留了黑白电子墨水屏的快速响应时间的特性,同时达到了彩色显示的效果,助力电子纸的市场发展广阔前景。     

电子纸和电子书之今生

电子纸崭露头角 2004年,索尼开发出真正意义上的电子纸显示屏的电子阅读器Libre,该屏幕是由E—ink、飞利蒲和索尼共同开发的电泳式电子墨水显示屏,其原理不同于液晶显示装置,而是将装有电子墨水的微胶囊均匀涂敷在电极基板上,通过电荷来驱动微胶囊内的黑色和白色粒子上下移动,从而在屏幕上形成黑白图案。     

基于柔性PI基底的氧化物IGZO TFT器件工艺及特性研究

讨论了基于柔性PI基底上的底栅型TFT器件工艺,通过工艺优化解决了双层结构干刻速率不同造成的下切角形状。本文TFT器件是基于氧化物IGZO为有源层,栅绝缘层采用Si3N4/SiO2双层结构,采用两次补偿曝光、干刻方式消除干刻引入的下切角形状,有效解决了薄膜沉积引入的断线风险。实验结果表明,经过SEM断面观察,干刻后双层结构taper角度适合TFT器件后续沉膜条件,柔性基底上制作的TFT器件迁移率达到14.8cm2/(V·s),阈值电压Vth约0.5V,亚域值摆幅SS约0.5V/decade,TFT器件的开关比Ion/Ioff106。通过此方法制作出的器件性能良好,满足LCD、OLED或电子纸的驱动要求。     

柔性AMOLED的技术现状与进展

目前已经有商业化的AMOLED产品应用在MP3、手机上,而采用柔性基板的AMOLED也正在研制中,但真正实现商业化还面临诸多技术难题,如柔性衬底处理技术,柔性基板的TFT制备方法,有机薄膜蒸镀和薄膜封装等。具体分析了相关问题的处理方法和技术现状。指出使用塑胶衬底,开展有机氧化物TFT制备的发展思路。提示我国在有机薄膜蒸镀和薄膜封装领域有较大的潜在机会。     

非晶硅薄膜晶体管聚合物发光二极管--用于未来的平板电视

近年来,PLED（聚合物发光二极管）和a-Si TFT（非晶硅薄膜晶体管）技术取得了巨大进展,两者的结合有望成为未来平板电视的主流.三星与杜邦公司已经研制成功14.1英寸的非晶硅薄膜晶体管聚合物发光二极管（a-Si TFT AM-PLED）全彩显示面板.本文介绍该a-Si TFTAMpLED的制作过程,讨论它独特的性能和成本优势,并分析未来平板电视的发展趋势.     

Flexible electrophoretic display driven by solution-processed organic TFT with highly stable bending feature

A highly reliable solution-processed organic thin film transistor (OTFT) and its backplane are fabricated for a flexible electrophoretic display (EPD) on a plastic substrate. The all-solution-processed OTFT with an anthradithiophene derivative exhibits excellent bendability for an extreme cyclic bending stress of 100,000 cycles with a radius of 4 mm without a significant change in its electrical properties. Process technology using an industrially suitable Cu electrode has also been developed to replace the high work-function material as well as to obtain a low-resistance signal line in the OTFT array. The present TFT exhibits a highly stable threshold-voltage shift (ΔV_T) of less than 2 V under long-span bias stress exposure with competitive performance to serve as a switching device in an EPD, even if it was fabricated at a low temperature of less than 140 °C. An ultra-thin flexible OTFT backplane with Cu electrodes has been successfully achieved via plastic processing technology by releasing a polyimide (PI) substrate from glass without degradation in device performance, which demonstrates a commercially suitable handling process of the thin plastic for flexible device applications. Finally, we demonstrate a 3.5-inch flexible EPD with good bendability, which indicates the great potential of solution-processed organic TFTs as a promising element of flexible electronics as well as a backplane unit from the viewpoint of commercialization.     

Amorphous Silicon Thin-Film Transistor Backplanes Deposited at 200 °C on Clear Plastic for Lamination to Electrophoretic Displays

The transition of thin-film transistor (TFT) backplanes from rigid plate glass to flexible substrates requires the development of a generic TFT backplane technology on a clear plastic substrate. To be sufficiently stable under bias stress, amorphous-silicon (a-Si:H) TFTs must be deposited at elevated temperatures, therefore the substrate must withstand high temperatures. We fabricated a-Si:H TFT backplanes on a clear plastic substrate at 200degC. The measured stability of the TFTs under gate bias stress was superior to TFTs fabricated at 150degC. The substrate was dimensionally stable within the measurement resolution of 1, allowing for well-aligned 8 times 8 and 32 times 32 arrays of pixels. The operation of the backplane is demonstrated with an electrophoretic display. This result is a step toward the drop-in replacement of glass substrates by plastic foil.     

薄膜晶体管研究进展

薄膜晶体管是液晶显示器的关键器件，对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。本文论述了薄膜晶体管的发展历史，描述了薄膜晶体管的工作原理，分析了非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、ZnO活性层薄膜晶体管的性能结构特点与最新进展，并展望了薄膜晶体管的应用。     

非晶氧化物半导体薄膜晶体管沟道层的研究进展

薄膜晶体管(TFT)作为开关元件广泛应用于平板显示领域,沟道层材料的选择直接影响了TFT的性能.近年来,基于非晶氧化物半导体(AOS)沟道层材料的TFT已成为具有潜力替代传统硅材料(非晶硅或多晶硅)沟道层TFT的新一代技术,有望应用于超大屏显示、3D显示、柔性显示以及透明显示等新一代显示领域.综述了AOS TFT沟道层的研究进展,重点介绍了AOS TFT用AOS沟道层在材料体系、成膜技术、薄膜的后续处理工艺、材料体系中各元素含量以及掺杂等方面的研究成果,并分析了AOS沟道层对AOS TFT性能的影响以及存在的问题,对AOS TFT的未来发展趋势进行了预测和展望.     

溶液法氧化物薄膜晶体管的印刷制备

溶液法印刷制备电子器件因具有绿色环保、低成本、流程简单、柔性好和适应性强等优良特性,受到世界各个国家的重视,尤其高性能薄膜晶体管是平板显示和消费电子行业的基石,更成为了研究的热点。本文综述了基于溶液法氧化物薄膜晶体管印刷制备的最新研究进展,详细讨论了印刷氧化物薄膜晶体管结构优化、半导体层材料、电极层材料和绝缘层材料以及相关前驱体选择等,指出了提升器件性能的关键,明确了器件后处理与稳定性的关系。最后,本文总结了氧化物薄膜晶体管在印刷制备和应用过程中存在的问题以及发展前景。     

一种能有效抑制背光照影响的非晶硅薄膜晶体管

提出了一种能有效抑制背光照影响的非晶硅薄膜晶体管结构。详细地分析了源、漏电极接触区和沟通区内载流子的输运特性。论述了在背光照射下,这种结构的ＴＦＴ能有铲抑制关态电流上升的机理。研究了有源层ａ－Ｓｉ：Ｈ膜层厚度对ＴＦＴ关态电流和开态电流的影响。检测辽种结构ＴＦＴ在暗态和背照射下的静态特性。     

Programmable logic circuits for functional integrated smart plastic systems

In this paper, we present a functional integrated plastic system. We have fabricated arrays of organic thin-film transistors (OTFTs) and printed electronic components driving an electrophoretic ink display up to 70 mm by 70 mm on a single flexible transparent plastic foil. Transistor arrays were quickly and reliably configured for different logic functions by an additional process step of inkjet printing conductive silver wires and poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) resistors between transistors or between logic blocks. Among the circuit functions and features demonstrated on the arrays are a 7-stage ring oscillator, a D-type flip-flop memory element, a 2:4 demultiplexer, a programmable array logic device (PAL), and printed wires and resistors. Touch input sensors were also printed, thus only external batteries were required for a complete electronic subsystem. The PAL featured 8 inputs, 8 outputs, 32 product terms, and had 1260 p-type polymer transistors in a 3-metal process using diode-load logic. To the best of our knowledge, this is the first time that a PAL concept with organic transistors has been demonstrated, and also the first time that organic transistors have been used as the control logic for a flexible display which have both been integrated on to a single plastic substrate. The versatility afforded by the additive inkjet printing process is well suited to organic programmable logic on plastic substrates, in effect, making flexible organic electronics more flexible.     

激光微孔加工技术在刚挠性基材中的研究

刚挠结合印制板向高密度互联方向发展,要求线路更细,导通孔直径更小。适合刚挠结合印制板的微导通孔加工工艺在刚挠结合印制板制造工艺中起着关键作用,微孔加工工艺中普遍采用激光技术。文章分析了激光微孔加工中的各影响因素,用正交试验法作对比试验,优化各因素参数,讨论了各因素与基板材料的关系,并拟合出方程定量描述此种关系。根据优化方程选取激光微孔参数,在挠性与刚性基板材料上取得理想效果。