雷射技術開發出用於可穿戴顯示器的超薄透明氧化物薄膜電晶體

2020-11-25 OFweek維科網

　　隨著物聯網(Internet of Things，IoT)時代的到來，對可穿戴透明顯示器的強勁需求一直在增長，其可以應用到各種領域，如增強現實(AR)和類似皮膚的柔性薄器件。然而，以前的柔性透明顯示器具有一些真正的挑戰需要克服，透明度差和低劣的電學性能就是其中的兩個挑戰。為了提高透明度和性能，過去的研究工作嘗試了使用以無機物為基礎的電子產品，但塑料襯底的基本的熱不穩定性限制了高溫工藝的進行，而高溫工藝是製造高性能電子設備所必需的一個重要步驟。

此圖像顯示了採用無機雷射剝離工藝生產的超薄、柔性和透明的氧化物薄膜電晶體。

　　為了解決這個問題，韓國科學技術學院(KAIST)材料科學與工程系的Keon Jae Lee和Sang-Hee Ko Park教授領導的一個研究小組採用無機雷射剝離法開發了用於柔性顯示器有源矩陣背板的超薄透明氧化物薄膜電晶體(TFT)。Lee教授的研究小組先前在能量收集器件(《Advanced Materials》，2014年2月12日)和柔性內存器件(《Advanced Materials》，2014年9月8日)上證明了無機雷射剝離(ILLO)技術。

　　該研究小組在具有雷射活性的犧牲性襯底上製作了一個高性能的氧化物TFT陣列。在從襯底背面用雷射進行照射之後，由於雷射和雷射活性層之間的作用，只有氧化物TFT陣列從犧牲性襯底上分離出來，並隨後被轉移到超薄(4μm厚)塑料上。最後，這個轉移之後的用於柔性顯示器的超薄氧化物驅動電路被緊貼著連接到人體皮膚表面來展示用於可穿戴應用的可能性。這個粘附的氧化物TFT即使經過幾個周期的嚴重彎曲試驗之後，仍然顯示了83%的高光學透明度和40cm^2/(V*s)的電子遷移率。

　　Lee教授說，「通過使用我們的無機雷射剝離工藝，去掉了昂貴的聚醯亞胺襯底，高性能透明柔性顯示器的技術障礙被以較低的成本克服了。此外，這個高品質的氧化物半導體可以很容易地轉移到類似皮膚或任何用於可穿戴式應用的柔性基板上。」

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