柔性電子材料與器件內(nèi)容簡介

本書簡要介紹柔性電子器件出現(xiàn)的背景、應(yīng)用領(lǐng)域、基本結(jié)構(gòu)和核心硬件技術(shù)，系統(tǒng)闡述柔性電路、應(yīng)力傳感器、環(huán)境傳感器、光探測器、磁場傳感器和存儲器、阻變存儲器、發(fā)光器件、晶體管以及吸波器件的基本工作原理、器件結(jié)構(gòu)、材料選擇與制備方法以及在柔性化應(yīng)用中所遇到的機遇和挑戰(zhàn)等，詳細介紹相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外的最新研究進展，并以電子皮膚為牽引探討柔性電子材料與器件未來的發(fā)展趨勢。

前言

第1章 柔性電子器件概述 1

1.1 引言 1

1.2 柔性電子器件的基本結(jié)構(gòu) 6

1.2.1 柔性襯底 8

1.2.2 柔性電極和互聯(lián)導(dǎo)體 9

1.2.3 柔性功能材料和柔性電子元件 10

1.2.4 柔性封裝層 11

1.3 柔性可穿戴電子設(shè)備中的核心硬件技術(shù) 11

1.3.1 電路技術(shù) 11

1.3.2 傳感器技術(shù) 11

1.3.3 存儲器技術(shù) 13

1.3.4 顯示技術(shù) 13

1.4 柔性可穿戴電子設(shè)備未來發(fā)展趨勢 14

參考文獻 15

第2章 柔性導(dǎo)電材料與電路 19

2.1 柔性電路的定義及重要性 19

2.2 柔性電路的導(dǎo)電材料 19

2.2.1 金屬薄膜 19

2.2.2 納米晶墨水 21

2.2.3 液態(tài)金屬 23

2.2.4 其他 25

2.3 柔性電路的制備方法 25

2.3.1 傳統(tǒng)微電子加工技術(shù) 25

2.3.2 印刷技術(shù) 25

2.3.3 其他技術(shù) 30

2.4 柔性電路的應(yīng)用 32

2.5 總結(jié)與展望 33

參考文獻 34

第3章 柔性應(yīng)力敏感材料與應(yīng)力傳感器 37

3.1 柔性應(yīng)力傳感器的應(yīng)用背景 37

3.2 柔性應(yīng)力敏感材料與應(yīng)力傳感器 37

3.2.1 電阻式柔性應(yīng)力傳感器 38

3.2.2 電阻式可拉伸應(yīng)力傳感器 41

3.2.3 電容式柔性應(yīng)力傳感器 43

3.2.4 壓電式柔性應(yīng)力傳感器 46

3.2.5 基于其他原理的柔性應(yīng)力傳感器 48

3.3 總結(jié)和展望 49

參考文獻 50

第4章 柔性環(huán)境傳感材料與傳感器 53

4.1 濕度傳感器 53

4.1.1 濕度傳感器的簡介 53

4.1.2 濕度傳感器的工作原理 53

4.1.3 柔性濕度傳感器 54

4.2 溫度傳感器 57

4.2.1 溫度傳感器的簡介 57

4.2.2 溫度傳感器的工作原理 57

4.2.3 柔性溫度傳感器 58

4.3 氣體傳感器 60

4.3.1 氣體傳感器的簡介與工作原理 60

4.3.2 柔性氣體傳感器 61

4.4 總結(jié)與展望 65

參考文獻 65

第5章 柔性光敏感材料與光探測器 69

5.1 引言 69

5.2 光探測器基本原理、性能參數(shù)及主要器件結(jié)構(gòu) 69

5.2.1 光探測基本原理 69

5.2.2 光探測性能參數(shù) 70

5.2.3 光探測器件結(jié)構(gòu) 71

5.3 柔性光探測器的材料 74

5.4 總結(jié)與展望 83

參考文獻 84

第6章 柔性磁傳感和存儲材料與器件 87

6.1 引言 87

6.2 可彎曲柔性磁傳感器 87

6.2.1 柔性巨磁電阻多層膜傳感器 87

6.2.2 柔性磁性隧道結(jié)傳感器 92

6.2.3 其他柔性磁傳感器 93

6.3 可拉伸柔性磁傳感器 94

6.3.1 可拉伸巨磁電阻多層膜磁傳感器 95

6.3.2 可拉伸巨磁電阻自旋閥傳感器 99

6.4 柔性磁存儲器件 102

6.4.1 磁阻隨機存儲器的發(fā)展 102

6.4.2 柔性磁阻隨機存儲器 103

6.5 總結(jié)與展望 105

參考文獻 105

第7章 柔性阻變材料與阻變存儲器 107

7.1 引言 107

7.2 阻變存儲器的基本工作原理 107

7.3 柔性阻變存儲器的材料體系與發(fā)展現(xiàn)狀 109

7.3.1 柔性阻變存儲器的材料體系 109

7.3.2 柔性阻變存儲器的發(fā)展現(xiàn)狀 113

7.4 柔性阻變存儲器的力學(xué)性能 116

7.5 總結(jié)與展望 120

參考文獻 121

第8章 柔性發(fā)光材料與器件 127

8.1 引言 127

8.2 柔性發(fā)光器件的概況 127

8.2.1 發(fā)光技術(shù)的基本原理與器件結(jié)構(gòu) 127

8.2.2 發(fā)光器件的基本性能參數(shù) 129

8.2.3 柔性發(fā)光器件的發(fā)展歷程 130

8.3 柔性發(fā)光材料與器件的研究現(xiàn)狀 130

8.3.1 柔性襯底支撐材料 130

8.3.2 柔性透明電極材料 131

8.3.3 柔性發(fā)光材料 134

8.4 總結(jié)與展望 138

參考文獻 138

第9章 柔性半導(dǎo)體材料與晶體管 142

9.1 引言 142

9.2 柔性薄膜晶體管的器件結(jié)構(gòu)與工作原理 143

9.3 柔性薄膜晶體管的重要性能參數(shù) 145

9.4 柔性薄膜晶體管的主要材料 148

9.4.1 柔性襯底材料 148

9.4.2 柔性柵絕緣層材料 149

9.4.3 柔性半導(dǎo)體有源層材料 153

9.4.4 柔性電極材料 157

9.5 總結(jié)與展望 157

參考文獻 158

第10章 柔性吸波材料與吸波器件 161

10.1 引言 161

10.1.1 電磁波的應(yīng)用 161

10.1.2 電磁波的危害 162

10.2 柔性電磁波吸收材料的設(shè)計和制造 163

10.2.1 吸波材料設(shè)計原理 163

10.2.2 電磁波吸收劑 170

10.2.3 柔性吸波材料制造方法 176

10.3 柔性電磁波吸收材料的應(yīng)用與展望 180

10.3.1 柔性吸波材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 180

10.3.2 柔性吸波材料在民用領(lǐng)域的應(yīng)用 181

參考文獻 181

第11章 電子皮膚 184

11.1 人體皮膚概述 184

11.2 電子皮膚概述 185

11.3 電子皮膚材料 186

11.3.1 基底材料 187

11.3.2 敏感材料 188

11.4 電子皮膚的性能要求 192

11.4.1 生物兼容性 192

11.4.2 自我修復(fù)能力 192

11.4.3 自我供電能力 194

11.5 電子皮膚的應(yīng)用 195

11.5.1 體溫傳感 195

11.5.2 體征監(jiān)測 196

11.5.3 運動監(jiān)測 197

11.5.4 表情識別 198

11.6 總結(jié)與展望 199

參考文獻 200

索引 204

彩圖 2100433B

一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件專利目的

《一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件》提供一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件，可以省略延伸部分，防止折斷。

該實用新型還提供一種所述柔性電路板的OLED器件。

一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件技術(shù)方案

《一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件》提供一種柔性電路板，該柔性電路板的正面具有電極接觸層，該柔性電路板的背面具有卡擎層，所述電極接觸層和卡擎層之間具有基材層，所述基材層具有一個以上能夠?qū)⑺鲭姌O接觸層和卡擎層導(dǎo)通的連通部，該連通部中填充的材料與所述電極接觸層或卡擎層的材料相同。

進一步地，所述卡擎層具有焊接孔，且該焊接孔對應(yīng)處于基材層的連通部的上方。

進一步地，所述電極接觸層連接OLED屏體，所述卡擎層連接外部電源。

進一步地，所述卡擎層的外圍還設(shè)置有基材層，使所述卡擎層凹設(shè)于所述基材層的內(nèi)部。

進一步地，所述焊接孔的側(cè)壁對應(yīng)處于所述卡擎層和連通部的內(nèi)部，所述焊接孔的底部對應(yīng)處于基材層的內(nèi)部或底部。

進一步地，所述連通部的形狀為圓孔，且所述連通部的孔徑大于所述焊接孔的孔徑。

進一步地，所述焊接孔的孔徑為0.1毫米～0.5毫米，所述焊接孔的個數(shù)為1個～2個。

進一步地，所述電極接觸層與卡擎層的材料相同，均為導(dǎo)電材料。

進一步地，所述導(dǎo)電材料為銅。

進一步地，所述基材層的材料為聚酰亞胺，所述基材層的厚度為10微米～1000微米。

進一步地，所述電極接觸層和所述卡擎層的厚度為10微米～500微米。

一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件改善效果

《一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件》提供的柔性電路板，于所述基材層中設(shè)計能夠?qū)㈦姌O接觸層和卡擎層導(dǎo)通的連通部，進而可以直接實現(xiàn)二者間的導(dǎo)通，進而可以不設(shè)計延伸部分，在與屏體組裝時不用彎折，外觀比較整齊，并能夠防止與OLED屏體連接時回折的柔性電路板折斷問題出現(xiàn)，同時易于與外部電源之間通過卡槽卡扣方式接或者焊接孔焊線方式實現(xiàn)電連接。

《一種柔性電路板及應(yīng)用該柔性電路板的OLED器件》提供的柔性電路板，其制作工藝簡單，沒有增加復(fù)雜的制作步驟，因此不增加制作成本。

柔性電子1) 碳納米管

碳納米管（CNT）由于其高的本征載流子遷移率，導(dǎo)電性和機械靈活性而成為用于柔性電子學(xué)的有前途的材料，既作為場效應(yīng)晶體管（FET）中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結(jié)構(gòu)可以被設(shè)想成石墨烯卷成一個無縫的圓柱體，它們獨特的性質(zhì)使其成為理想的候選材料。因為它們具有高的固有載流子遷移率和電導(dǎo)率，機械靈活性以及低成本生產(chǎn)的潛力。另一方面，薄膜基碳納米管設(shè)備為實現(xiàn)商業(yè)化提供了一條實用途徑。John A. Rogers與鮑哲楠教授分別發(fā)表了專題文章描述了基于CNT的柔性器件的處理和應(yīng)用，回顧了柔性電子器件中碳納米管的最新進展。

柔性電子2)氧化鋅

氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導(dǎo)體材料（室溫下3.4 eV，晶體），它有很多應(yīng)用，如透明導(dǎo)體，壓敏電阻，表面聲波，氣體傳感器，壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應(yīng)用于薄膜晶體管方面正受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。同時氧化鋅還具有相當(dāng)良好的生物相容性，可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來的主要優(yōu)勢，這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。

除此之外，還有眾多的二維材料被應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域，包括石墨烯、半導(dǎo)體氧化物，納米金等。2014年發(fā)表在chemical review和nature nanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應(yīng)用。