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贡献者：不爱吃窝瓜 浏览：1302次 创建时间：2015-04-14
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有机晶体管
目前有机薄膜晶体管(OTFT)的综合性能已经达到商用非晶硅水平，其鲜明的低生产成本和高功能优点已显示出巨大的市场潜力和产业化价值。有机薄膜晶体管将很快成为新一代平板显示的核心技术。有机薄膜晶体管(OTFT，organic thin film transistor)的基本结构和功能与传统的薄膜晶体管(TFT)基本相同，不同的是它采用了有机半导体作为工作物质。与现有的非晶硅或多晶硅TFT相比，OTFT具有以下特点：加工温度低，一般在180℃以下，不仅能耗显著降低，而且适用于柔性基板；工艺过程大大简化，成本大幅度降低，气相沉积和印刷打印两种方法都适合大面积加工；材料来源广泛，发展潜力大，同时环境友好。这些特点符合社会发展和技术进步的趋势，因此，它的出现和进展在国际上引起广泛关注，很多大公司和研发机构竞相投入研发，特别是欧洲已形成研发联盟，OTFT的性能(载流子迁移率)以平均每两年提高十倍的速度在发展，目前综合性能已经达到了目前商业上广泛使用的非晶硅TFT水平(0.7平方厘米每伏秒)。可以说，有机薄膜晶体管将成为新一代平板显示的核心技术。
目录
1有机薄膜晶体管(OTFT)技术
一、OTFTs简介
ＯＬＥＤ：ＬＣＤ终结者
ＯＴＦＴ：从电子纸到机器人皮肤
1有机薄膜晶体管(OTFT)技术
一、OTFTs简介近年来，有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistors，OTFTs）发展迅速。它与无机TFTs相比有两个突出的优点：一是制作温度低，二是成本低。OTFTs有可能在许多电子产品上得到应用，如有源矩阵显示器、智能卡、商品价格及存货分类标签、大面积传感阵列等。
一、OTFTs简介
到目前为止，人们利用两层并五苯 (Pentacene) 作为半导体活性材料，使用金作为电极材料，SiO2作为绝缘层，已成功制备了迁移率为1.5cm2/Vs ，开关电流比超过108的有机薄膜晶体管。
你能想象把电视屏幕折叠起来收入行囊，将手机像纸一样卷起来装入口袋？近年来，有机技术的迅速发展，已经让想象成为现实，但这些技术何时走向产业化？那就让我们一起展望即将到来的“柔软时代”。
荧光显示器屏幕闪烁严重，辐射强，体积大；液晶显示视角小、响应速度慢、成本高、亮度低、不适合在低温下使用。这两种传统显示技术各有缺陷，OLED技术则具有独特优势，它是一种全新的显示技术，这种有机发光显示器不需要背景光源，自己发光，因此使用的材料更少，占用的空间更小，能量利用率更高。OLED包括基板、阳极、有机材料、阴极，其中基板可以是玻璃、塑料、金属薄膜甚至是画布和纸张；电极为金属、金属氧化物等；有机材料可以是小分子材料和聚合物材料。
OLED以其独有的优势为开辟“柔软时代”带来极大希望。但目前世界上只有美国的UDC、日本的东北先锋等为数不多的研发机构或公司推出了柔软OLED样品。大尺寸技术是全球研究开发的又一热点，是OLED能否用于电视机的关键技术。制约其发展的关键技术是驱动IC(集成电路)和面板制备技术。目前还没有很适合大尺寸OLED驱动的IC，而且大尺寸面板生产工艺尚不成熟。尽管多家企业已经推出大尺寸的OLED样机，但距离批量生产还有很长的距离。
在我国，未来一段时期内，OLED厂商间的产品规模和成本竞争不会太明显，而是处在共同开拓市场的阶段，市场上主要表现为OLED与LCD等传统显示器之间的竞争。OLED厂商和研究单位直接的竞争，主要表现在知识产权的布局、新材料、新器件结构、新工艺等方面。
OLED可以做出最轻盈的显示器。用厚度只有几十纳米的有机材料做发光层，再加上各种能弯曲的塑料及薄膜感光基板材料，做成的显示器就是最轻薄的显示器。可以预见过不了多久，电视就能像窗帘一样挂在墙上，随意卷起放下，MP3、照相机、手机等数码产品也可以任意弯曲折叠。
OLED可以做出最“结实”的显示器。OLED具有全固态特性，无真空腔、无液态成分。因此它的机械性能好，抗震性强，温度适应能力也十分了得，就算在零下40度到80度范围内也可以正常工作，因此在军事、科学探险、航天领域也将大有作为。
OLED可以做出最”节省”的显示器。具有低压驱动和低功耗特性，是OLED的特性。可以用10V以下电压驱动，比液晶显示器更加省电。OLED技术的构成简单，无需背光单元，基板选择面广，材料和工艺方面的要求比液晶技术低近1/3。
传统的无机晶体管，是利用金属氧化物半导体(MOS)式的场效应管，其半导体材料一般为无机硅。而有机薄膜晶体管(OTFT)则采用有机半导体材料取代MOS中的无机半导体材料。
与MOS晶体管相比，OTFT具有其独特的优势：有机薄膜的成膜技术，种类更多更新，如喷墨打印等，从而使制作工艺简单、多样、成本低；以有机聚合物制成的晶体管，其电性能可通过对有机分子结构进行适当的修饰而得到满意的结果；有机物易于获得，有机场效应管的制作工艺也更为简单，因而能有效地降低成本；有机材料制备的所谓“全有机”晶体管具有更好的柔韧性，器件的尺寸能做得更小，集成程度高，质量轻，携带方便。
利用OTFT技术，我们可以做出节约资源的电子纸。电子纸具有纸的可读性、可书写性和柔韧性，但并不需要砍伐树木破坏环境。电子纸是一种用电场驱动的显示装置，它用于显示的材料主要是“电子墨”和“微胶囊”。这种显示器的驱动不是坚硬的无机薄膜晶体，而是OTFT，在制作过程中使用印刷等方式制作电路。
荷兰飞利浦电子公司分别利用美国E-lnk公司的微胶囊型电泳显示屏，及美国SiPix公司的MicroCup型电泳显示器，研制成功两种卷轴型电子纸。卷轴型电子纸样品由OTFT所在的塑料底板与电泳显示屏构成，可以一层一层卷成半径2cm以下的圆筒。索尼公司推出的电子书籍就使用了E-ink公司开发的电子纸技术。此外，日本普利斯通公司和九州大学也在会上宣布开发出了以并五苯为基础的电子纸。
机器人的“皮肤”。OTFT的又一个奇特应用是在机器人领域，在日本东京大学生产技术研究所的试验中，科学家首先制作出约10cm见方的一个塑料薄膜底板，其上有1000个左右的开关用有机晶体管组成有机晶体管阵列，再在晶体管上涂上一层具有感觉作用的感压橡胶，并将晶体管相互连接起来，产生出一块有1000个痛点的人造皮肤。OTFT不仅可以用来制造电子人工皮肤，用它制造出来的人造肌肉也可以通过电化学方法进行控制，使之膨胀和收缩。利用这种技术工艺，科学家能制造出非常类似人类的机器人的肢体，机器人也将不再只能生硬地完成程序指令，而是可以更加灵活地做出各种复杂的动作，这让我们离走进“机器人”世界的幻想更近了一步。
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