柔性传感｜凸版印刷全球首次成功研发可经受100万次弯曲的1mm曲率半径柔性TFT

CINNO · 2021-04-07

东京2021年3月29日凸版印刷株式会社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]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。凸版印刷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，凸版印刷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，凸版印刷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

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。

注：

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。

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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