韩国高校研究团队提出一种提高柔性显示面板性能的薄膜晶体管技术方案

CINNO Research产业资讯，韩国浦项，2023年2月17日，众所周知，近些年显示技术取得了长足的发展，同时它也催生出消费者对搭载可折叠以及柔性面板的电子产品的强烈需求。目前该领域，无论是传统的LCD还是新兴的OLED和Micro-LED显示器，无论是刚性的显示器还是柔性显示器，其驱动方案主要还是基于薄膜晶体管（TFT）技术。

图1. 通过无机纳米粒子和有机聚合物之间化学交联方式实现柔性显示效果提升的原理示意

根据外媒Miragenews Bioengineer报道，作为驱动背板的关键模块，它的作用简单来说就是一个可以通过电压控制的开关。随着柔性应用的渗透，越来越多的公司和研究机构开始研究TFT驱动技术。当然，除了这里提到的柔性属性，推进下一代显示器市场化的因素还有很多，比如电荷传输速度、操作稳定性和生产成本降低等等。

最近，韩国浦项科技大学（POSTECH，Pohang University of Science and Technology）的一个研究团队通过深入研究，提出了一种用于致密无缺陷薄膜有机-无机混合介电层的高效交联方案。该方案将能够通过薄膜晶体管的优化进一步提高柔性显示器的性能，其研究成果已经通过论文形式发表在《自然通讯》期刊上。

近些年，联网的全球发展已经极大提高了人们对具有低待机功耗的，基于金属氧化物半导体的电路方案的兴趣。这该领域，人们特别关注也希望开发出一些能够支持低成本溶液工艺的TFT材料。在目前最长研究的几种支持溶液工艺的半导体中，金属氧化物被认为是最具应用潜力，同时也是目前研究最成功的TFT薄膜晶体管材料平台，这种材料通常具有非常高的载流子迁移率和非常好的操作稳定性。

在这样的背景下，浦项科技大学化学工程系的Dae Sung Chung教授和他的研究团队为有机-无机混合介电层提出了一种高效的交联策略。据了解，该交联介电层可以将无机颗粒通过共价方式连接到聚合物上。另一方面，这些研究人员通过叠氮化物官能化乙酰丙酮的方式，开发出具有致密无缺陷薄膜形态的有机-无机混合介电层。

这种方法制作的有机-无机混合介电层，可以极大降低薄膜晶体管驱动时的漏电流，因此它能够支持显示器以低功率驱动。此外，这种具有优良物理特性的介电层，它的制造并不复杂，可以使用一些常见解决方案。综合来看，这意味着这种新方案可以极大降低薄膜晶体管制造成本。另一方面，这种材料还因为支持低温热处理工艺，能够让制造商在柔性基板上制造薄膜晶体管。

这项研究的首席研究员钟教授解释道：“我们开发的这种具有高效稳定性的薄膜晶体管能够将为下一代柔性电子器件（如可穿戴设备等）提供支持。未来，这种新型氧化物半导体材料有望为存储器、显示器和其他行业的基础技术发展做出贡献。”

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