高柔韧性、高耐久性、高载流子迁移率
旨在可将新结构柔性薄膜晶体管(TFT)用于柔性传感器

  凸版印刷株式会社(总公司:东京都千代田区,代表取缔役社长:麿秀晴,以下简称“凸版印刷”)在世界上首次成功研发了一种曲率半径为1mm的、可经受100万次弯曲的新结构柔性薄膜晶体管(Thin-film-transistor,以下简称“TFT”)。本产品不但柔韧性(※1)、耐久性和载流子迁移率(※2)均很强,还具有载流子迁移率为10cm2/Vs以上、电源开/关比为107以上等实用性特征。我们的目标是研制出一种兼具以上特性的柔性传感器。

开发背景

  近年来,柔性电子技术已在可折叠智能手机等设备中得到应用,预计还可在穿戴式传感器、包括远程患者监控在内的医疗设备、智能包装、电子纺织品等消费产品等中得以广泛推广。虽然有机TFT因其柔韧性好、重量轻等优点,被认为是最有前途的柔性电子器件TFT,但依然存在许多问题,如载流子迁移率低、可靠性和耐久性较差等。另一方面,由硅或氧化物半导体制成的无机TFT虽然具有较高的载流子迁移率,并且已经建立了大规模的生产工艺,但在柔韧性方面仍有改进的空间。因此,开发能够满足载流子迁移率、柔韧性和耐久性等所有特性要求的TFT已成当务之急。
  针对这些问题,凸版印刷充分利用其独有的成膜、印刷和薄膜处理技术,在世界上首次开发出了一种新结构柔性TFT。本产品柔韧性极好,可缠绕在自动铅笔芯上;耐久性很强,可与柔性印刷电路板媲美;此外,它的载流子迁移率比在电视机等产品中广泛使用的非晶硅TFT高出10倍还多。通过将本产品与传感元件相结合,我们希望能够研制出一种具有高柔韧性和高耐久性的柔性传感器。

特长

新结构柔性TFT
  通过利用应用于批量生产的技术,我们成功研制了具有全新结构的本款产品。它除了保有晶体管的优良电气特性以外,柔韧性、弯曲性和耐久性也很强。
・柔韧性/耐久性:曲率半径为1mm/在进行了100万次弯曲试验前后,没有观察到载流子迁移率变化等特性的变化。
・载流子迁移率:10cm2/Vs

柔性TFT印象图

今后的目标

  凸版印刷将不断推进制造技术的研发,在进一步提高新结构柔性TFT的柔韧性、耐久性和载流子迁移率等特性的同时,扩大柔性传感器的应用范围。

※1 柔韧性
表示物质弹性变形的难易程度,是一种允许物质弯曲或偏转的特性。
※2 载流子迁移率
在半导体领域,载流子迁移率是指电子和空穴等载流子转移的难易程度,它是衡量晶体管性能的一个指标。
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