2019-01-24 23:04:01
一种用于透明和柔性显示器的新型材料

下一代柔性和透明显示器将需要具有玻璃的光学和热性质的高性能和柔性聚合物材料。该材料必须对可见光透明并具有低的热膨胀系数(CTE)。不幸的是,这种聚合物材料尚未公开。 KAIST研究团队成功制造出具有极低CTE值的新型聚合物材料,同时保持高透明度和出色的热性能和机械性能。开发用于具有受控CTE的无定形聚合物的方法也可用于控制有机材料的热膨胀。

大多数物体在加热时膨胀并通过冷却收缩,并且与陶瓷或金属相比,有机聚合物具有相对大的CTE。用于半导体器件的薄而轻的平面基板应具有类似的陶瓷CTE。否则,由于热膨胀和收缩引起的应力,装置可能会破裂。因此,匹配半导体器件的CTE和衬底对于成功制造显示器件是至关重要的。通过连接聚合物链形成网络结构是降低无定形聚合物的CTE的众所周知的方法。然而,具有网络结构的聚合物最终失去其柔韧性并变脆。

作为替代方法,化学系的Sang Youl Kim教授和他的团队选择调整聚合物链之间的距离和相互作用。通过在聚合物链之间引入相互作用力并通过垂直地布置力的方向,可以使聚合物膜的热膨胀和收缩最小化。该团队通过适当设计透明聚合材料的化学结构成功实施了这种方法。它被称为聚(酰胺 - 酰亚胺)薄膜,它是一种透明,柔韧和高性能的聚合物材料。它具有足够的热稳定性,可用于AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)制造工艺(稳定在> 400℃),CTE低(4ppm /℃)。

该团队在新合成的透明聚(酰胺 - 酰亚胺)薄膜上制作了IGZO TFT(铟镓氧化锌薄膜晶体管)器件,并证实该器件即使折叠到半径为1mm也能够正常工作。

金教授说:“我们的结果表明,一种控制无定形聚合物热膨胀的方法,类似于没有化学交联的玻璃水平,这一直被认为是一个具有挑战性的问题。同时,我们成功地制造了聚合物透明,柔韧。我们期望它可以用于控制各种有机材料的热膨胀。“

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