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有機(jī)電子
閱讀�6114時間�2011-03-22 12:46:48

      有機(jī)電子是指采用各種�(dǎo)電的聚合物、塑料或者小分子材料而設(shè)�(jì)和制造各種電路的電子�(xué)分支� 它們與傳統(tǒng)的金屬導(dǎo)體或者硅�半導(dǎo)�不同,因?yàn)槎鄶?shù)都含有碳元素而被稱為有機(jī)電子。它體現(xiàn)了化�(xué)與材�、電子等�(xué)科的�(jié)�?;谔荚氐挠袡C(jī)材料不僅可以是半�(dǎo)體、導(dǎo)�,甚至能�(shí)�(xiàn)超導(dǎo)��

工業(yè)

  談到有機(jī)和高分子材料,自然讓人聯(lián)想到的就是各類的塑料、化�,以及合成的藥物等。這些電子工業(yè)中所使用的有�(jī)和高分子材料,大多以不導(dǎo)電的絕緣體出�(xiàn)在公眾面前。但隨著科技的發(fā)�,科�(xué)家們發(fā)�(xiàn),基于碳元素的有�(jī)材料不僅可以是半�(dǎo)�、導(dǎo)�,甚至能�(shí)�(xiàn)超導(dǎo)�。于�,各種導(dǎo)電的聚合物、塑料和小分子材料開始被用于制造各類的電子元件和電�,有�(jī)電子工業(yè)誕生�。有�(jī)電子工業(yè)的生�(chǎn)加工方式不同于硅基的半導(dǎo)體材�,可以采用低成本的打印和印刷方式加工,產(chǎn)品也和普通的塑料一樣具有可以彎折的柔韌性特�(diǎn)�

工業(yè)前景

      比銀行卡還要薄的電視�(jī)屏幕、可像報(bào)紙一樣隨身攜帶的閱讀器“電子紙�、續(xù)航能力超�(qiáng)的太陽能飛機(jī)。作為我國有�(jī)固體�(lǐng)域研究的開拓�,朱道本院士在國�(nèi)率先開啟分子器件的研�,對有機(jī)電子方面的研究取得了開創(chuàng)性的成就。他說:“有�(jī)電子工業(yè)對我們國家的�(jīng)�(jì)、人類的生活、社會的�(fā)展都有很深遠(yuǎn)的作�。�

  有機(jī)電子又叫塑料電子、聚合物電子�,目前研究比較多的是有機(jī)�(fā)光二級管(OLED�,可以用做顯示器、照�、電子商�(biāo)、新型電池等。OLED具有大面積平板顯示、全色發(fā)光等�(yōu)�,與液晶電視相比,不但不受視角限�,而且播放動態(tài)影像不會“拖尾巴�,因?yàn)槭侨嵝圆�?,還可以任意彎曲�。再兼有�(jī)�(fā)光二極管制造成本比較低,因此性價(jià)比較��

  OLED�(chǎn)品在厚度方面也有明顯�(yōu)勢,索尼公司制成只有0.3毫米的OLED電視面板,厚度比銀行卡還要?。蝗枪緦LED用于筆記�,使筆記本電腦變得更輕更�。與此同�,維信諾公司在昆山建�(shè)了中國條自主研發(fā)的OLED大規(guī)模生�(chǎn)線,這是清華大學(xué)科技成果�(yīng)用到�(chǎn)�(yè)化的成功案例。由于在-40℃到-80℃這樣的低溫環(huán)境中,照樣“應(yīng)付裕如�,維信諾OLED顯示器被�(yīng)用于“神七”航天員的艙外航天服��

  �(dāng)今世�,能源短缺已成為各個國家都�(guān)注的問題。中國的照明用電占全國用�12%,其中白熾燈大概�40%,而白熾燈在工作的時�,實(shí)際上只有5%的能源用于照��95%都浪�(fèi)掉了。朱道本院士�,新的節(jié)能出路可大力推�(jìn)有機(jī)�(fā)光二極管(OLED)光源的�(yīng)�。OLED光源(也就是半導(dǎo)體照明)主要的優(yōu)勢是�(fā)光效率獲得飛速提�,較傳統(tǒng)白熾燈可節(jié)省耗電70%以上,是低成本、高效能、長壽命的平板光�,為�,中國已投入50億元啟動半導(dǎo)體照明工程�

  利用有機(jī)電子研制的聚合物太陽能電�,具有超�、重量輕、低成本、柔性等特點(diǎn),可在部�(duì)野外作戰(zhàn)中發(fā)揮作�,甚至于有人�(shè)想用太陽能電池做衣服,使得人們身上需要充電的裝置都可以隨時充電等�。太陽能電池還可在衛(wèi)�、航�、汽車上�(yīng)�,安裝太陽能電池板的飛機(jī),其航高和續(xù)航能力超�(qiáng),甚至可用于替代低軌道衛(wèi)星的部分功能,造福人類�

市場�(jià)�

      �(yù)測顯示到2015��80%的有�(jī)電子材料將銷往以下三大�(yīng)用領(lǐng)域:無線射頻識別(RFID�、顯示器底板及有�(jī)�(fā)光二極管(OLED)照明設(shè)備和顯示�。其�,無線射頻識別應(yīng)用領(lǐng)域的材料銷售額,�(dá)69億美�;而當(dāng)今的壟斷�(yīng)用有�(jī)�(fā)光二極管�(lǐng)域的材料銷售額為56億美元。NanoMarkets�(yù)�(jì),到2012年,無線射頻識別將取代有�(jī)�(fā)光二極管成為有機(jī)電子材料消耗量的應(yīng)用領(lǐng)��

  如今的有�(jī)半導(dǎo)體材料尚未形成未來發(fā)展機(jī)�。這些材料不僅性能有限,而且�(shù)量稀�。若電子遷移�、轉(zhuǎn)換速度和環(huán)境穩(wěn)定性實(shí)�(xiàn)必要改�(jìn),諸如紅熒烯與混合材料等新型有機(jī)半導(dǎo)體材料,包括碳納米管制品,將推動2015年市場收入實(shí)�(xiàn)49億美��

  有機(jī)電子須仿效傳�(tǒng)半導(dǎo)體行�(yè)的發(fā)展模式,利用自身的穩(wěn)定材料組合開�(fā)出一種有�(jī)互補(bǔ)金屬氧化物半�(dǎo)體(CMOS�,方能獲得成�。為�,材料公司必須提供適合商�(yè)開發(fā)的n型半�(dǎo)體與有機(jī)絕緣��

  �2015�,基底行�(yè)銷售額將增至69億美�,其中大部分為柔性基底,專為有機(jī)電子而設(shè)�(jì),別具一格地采用了屏蔽涂料并降低了表面粗糙度�

  隨著有機(jī)電子行業(yè)開始逐漸�(shí)�(xiàn)批量�(fā)�,材料供�(yīng)商必須調(diào)整供�(yīng)模式,改在大型生�(chǎn)廠工�。目�,與先�(jìn)的噴墨技�(shù)相比,這些工廠似乎更可能使用各種傳�(tǒng)蒸發(fā)、涂敷和柔性印刷技�(shù)。供�(yīng)商必須滿足新興有�(jī)電子行業(yè)對粘性和揮發(fā)性等方面的要求�

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