為了提高透明度與性能,長久以來的研究致力於使用無機電子元件,但塑料基板缺乏熱穩定度,從而阻礙了高溫製程——這是製造高性能電子元件的基本步驟。

如今,來自韓國科學技術院(KAIST)的研究人員們開發出超薄、透明的氧化物薄膜電晶體,據稱可克服這些缺點,成功用於穿戴式顯示器。

研究人員們的這項新發現發表於最新一期的《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊中,在這篇主題為「像皮膚般的氧化物薄膜電晶體可實現透明顯示器」(Skin-Like Oxide Thin-Film Transistors for Transparent Displays)的文章中,研究人員討論如何採用無機雷射剝離技術(ILLO)方法,製造出超薄與透明的氧化物薄膜電晶體(TFT)。研究人員先前已經使用的這種ILLO技術成功開發能量採集與軟性記憶體元件了。

研究小組在犧牲的雷射反應基板頂部製造出高性能的氧化物TFT主動矩陣背板,在雷射從基板的背面照射後,從犧牲的基板剝離出來。TFT陣列層接著被轉移至厚度僅4µm的超薄塑膠薄膜載體(PETE)。

當共形轉移到深沈紋理的表面(如人體的皮膚或人造皮革)後,他們發現,即使是在幾次極度的彎曲測試週期後,超薄的氧化物驅動電路也具有83%的光學透明度,同時保持40 cm^2 V^(-1) s^(-1)的高電子遷移率。

20160815 KAIST NT01P1 超薄、軟性且透明的氧化物薄膜電晶體可附加於皮革中 (來源:KAIST)

在採用ILLO的過程中,研究人員聲稱已經能以相對較低的成本克服高性能透明軟性顯示器的技術障礙,移除了昂貴的聚酰亞胺基板。

研究人員還展示,所取得的TFT主動矩陣背板可以很容易地轉移到類似皮膚或任何軟性的基板上,以實現可穿戴式應用,而不至於導致任何結構性的損壞。

因此,研究人員們希望,這項研究成果將有助於開啟更廣泛的顯示器應用之門。

20160815 KAIST NT01P2 超薄、軟性且透明的氧化物薄膜電晶體可貼附於皮膚表面 (來源:KAIST)

編譯:Susan Hong

(參考原文:Korean researchers demonstrate 4µm thin oxide TFT active backplane,by Julien Happich)