Trykte CNT-transistorkredsløb kan føre til billigere OLED-skærme

(PhysOrg.com) -- Mens fleksible OLED-skærme er begyndt at dukke op i nogle mobiltelefoner, teknologien er stadig for dyr til at blive brugt bredt i forbrugerelektronik. I et af de seneste forsøg på at muliggøre lavpris masseproduktion af OLED-skærme, forskere har fremstillet de første komplette tyndfilmstransistorkredsløb printet med en carbon nanorør (CNT) løsning til brug med displayelektronik. De fandt ud af, at disse kredsløb ikke kun er nemme at fremstille, men de fungerer også som fremragende strømafbrydere, når de er tilsluttet OLED'er.

De trykte transistorkredsløb blev udviklet af et team af forskere ved University of California i Los Angeles (UCLA); Aneeve Nanoteknologier, en nystartet virksomhed ved UCLA; og University of Southern California, Los Angeles. Deres arbejde er offentliggjort i et nyligt nummer af Nano bogstaver .

Selvom andre grupper har trykte CNT-transistorer, det er første gang, at forskere med succes har printet hele transistorkredsløbet:ikke kun CNT'erne, men også metallerne, polymerer, og alle andre komponenter. Derved, værket demonstrerer for første gang, at en fuldtrykt CNT-proces kan bruges til at fremstille et komplet kredsløb.

Fuldt trykte CNT-transistorer opfylder to nøgleproblemer for masseproducerende OLED-skærme til en lav pris:de bruger en billig, hurtig, og enkel proces (blækstråleudskrivning), og de bruger materialer med gunstige elektriske egenskaber (CNT'er).

"CNT'er er mere stabile sammenlignet med andre organiske halvledermaterialer, ” fortalte medforfatter Kosmas Galatsis fra Aneeve Nanotechnologies og UCLA PhysOrg.com . "De har overlegne elektroniske egenskaber og transistorydelse."

For at udskrive tyndfilmstransistorer med bagside, forskerne brugte en kommerciel sølvnanopartikelopløsning til at printe kilde- og drænelektroderne. Ved at bruge en opskrift på en semiconductive single-walled CNT (SWCNT) løsning, som de tidligere har udviklet, de trykte kanalen. Tests viste, at disse trykte SWCNT-transistorer viser en lignende ydeevne som SWCNT-transistorer fremstillet med dyrere fotolitografiske teknikker.

I anden del af deres undersøgelse, forskerne koblede to printede SWCNT-transistorer til en OLED og brugte dem til at tænde og slukke for OLED'en. Transistorens gode strømbærende kapacitet og andre elektriske egenskaber muliggør en tæt integration af pixels og lavt strømforbrug, hvilket gør den til en ideel komponent til OLED-skærme bagplan.

Ved at tilføje et lag polyethylenimin med LiClO4 til toppen af ​​CNT'erne på den back-gatede SWCNT-transistor, forskerne kunne fremstille en top-gated transistor. Så trykte de denne transistor på fleksibelt Kapton-materiale, demonstrerer potentialet ved at bruge det til fleksibel elektronik.

Som den første demonstration af udskrivning af en SWCNT-løsning til fremstilling af komplette transistorkredsløb til OLED-skærme, resultaterne af undersøgelsen tyder på, at kulstof nanorør-baseret elektronik kunne være en måde at bringe OLED-skærme tættere på massekommercialisering.

"Vores planer er at fortsætte med at udvikle denne proces for skalerbarhed og fremstilling, " sagde Galatsis. "Vi planlægger at trykke produkter om to år. Kommercialisering vil skulle finde sted med en større produktionspartner."

Copyright 2011 PhysOrg.com.
Alle rettigheder forbeholdes. Dette materiale må ikke offentliggøres, udsende, omskrevet eller omdistribueret helt eller delvist uden udtrykkelig skriftlig tilladelse fra PhysOrg.com.