Исследователи из Университета Нагои и компании Bando Chemical Industries (Япония) представили TFT-матрицу на основе углеродных нанотрубок для дальнейшего использования в производстве гибких дисплеев. 

При изготовлении новинки применялся метод флексографии (печать с эластичных форм), а мобильность носителей заряда достигла 112 см²/В·с.

О результатах своей работы учёные сообщили 13 сентября на 73-й конференции Японского общества прикладной физики.

TFT-матрица на углеродных нанотрубках, созданная посредством флексографической печати (фото Nagoya University).

Флексографическая печать — это способ высокой печати с использованием гибких резиновых форм и быстровысыхающих жидких красок. Но прежде всего это гибкая фотополимерная форма (полученная методом быстрой УФ-полимеризации), краска с которой под низким давлением переносится непосредственно на материал. Точность флексографической печати несколько ниже, чем у классической глубокой печати (имеющей тот же функциональный принцип), зато пропускная способность намного выше, чем, например, у печати струйной.

Японцы выбрали флексографию из-за её высоких скоростных характеристик, низкой стоимости расходных материалов и обслуживания, а также благодаря совместимости с непрерывными производственными процессами типа «рулонной технологии».

Все процессы, участвовавшие в получении TFT-матриц на основе углеродных нанотрубок (CNT-TFT), проводились при нормальных давлении и температуре. Для создания электродов затвора и стока/истока применялись серебряные наночастицы, а в формировании запирающих диэлектрических плёнок использовался полиамид-имидный полимер. Наконец, собственно CNT применялись для создания проводящих каналов TFT.

А теперь попробуем «разоблачить» японскую магию. Дело в том, что углеродные нанотрубки были получены методом газофазной фильтрации, а наносились с помощью сухого трансфера, созданного авторами работы. В качестве субстрата использовалась плёнка полиэтиленнафталата, на поверхность которой методом флексографии со скоростью 6,6 см/с наносился резист, послуживший основой для CNT-маски, пробитой кислородной плазмой.

В результате была получена TFT-матрица со следующими рабочими характеристиками: длина канала — 115 мкм, мобильность носителей заряда — 112 см²/В·с, соотношение on/off — 104. Полученной мобильности зарядов, как сообщается, достаточно для использования TFT-матрицы в производстве гибких дисплеев.