(PhysOrg.com) -- Hoewel flexibele OLED-schermen in sommige mobiele telefoons zijn verschenen, de technologie is nog te duur om op grote schaal te worden toegepast in consumentenelektronica. In een van de laatste pogingen om goedkope massaproductie van OLED-schermen mogelijk te maken, onderzoekers hebben de eerste complete dunnefilmtransistorcircuits gefabriceerd die zijn bedrukt met een koolstofnanobuis (CNT) -oplossing voor gebruik met display-elektronica. Ze ontdekten dat deze circuits niet alleen gemakkelijk te fabriceren zijn, maar ze werken ook als uitstekende stroomschakelaars wanneer ze zijn aangesloten op OLED's.

De gedrukte transistorschakelingen zijn ontwikkeld door een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië in Los Angeles (UCLA); Aneeve Nanotechnologieën, een startend bedrijf aan de UCLA; en de Universiteit van Zuid-Californië, Los Angeles. Hun werk is gepubliceerd in een recent nummer van Nano-letters .

Hoewel andere groepen CNT-transistoren hebben afgedrukt, dit is de eerste keer dat onderzoekers met succes het volledige transistorcircuit hebben afgedrukt:niet alleen de CNT's, maar ook de metalen, polymeren, en alle andere componenten. Daarbij, het werk toont voor het eerst aan dat een volledig geprint CNT-proces kan worden gebruikt om een ​​compleet circuit te fabriceren.

Volledig bedrukte CNT-transistors voldoen aan twee belangrijke problemen voor massaproductie van OLED-schermen tegen lage kosten:ze gebruiken een goedkope, snel, en eenvoudig proces (inkjetprinten), en ze gebruiken materialen met gunstige elektrische eigenschappen (CNT's).

"CNT's zijn stabieler in vergelijking met andere organische halfgeleidermaterialen, ” vertelde co-auteur Kosmas Galatsis van Aneeve Nanotechnologies en UCLA PhysOrg.com . "Ze hebben superieure elektronische eigenschappen en transistorprestaties."

Om back-gated dunne-filmtransistors af te drukken, de onderzoekers gebruikten een commerciële zilveren nanodeeltjesoplossing om de source- en drain-elektroden af ​​te drukken. Met behulp van een recept voor een halfgeleidende enkelwandige CNT (SWCNT) oplossing die ze eerder ontwikkelden, ze hebben het kanaal afgedrukt. Tests toonden aan dat deze geprinte SWCNT-transistoren vergelijkbare prestaties vertonen als SWCNT-transistoren die zijn vervaardigd met duurdere fotolithografische technieken.

In het tweede deel van hun studie, de onderzoekers sloten twee geprinte SWCNT-transistoren aan op een OLED en schakelden daarmee de OLED in en uit. De goede stroomcapaciteit van de transistor en andere elektrische eigenschappen zorgen voor een dichte integratie van pixels en een laag stroomverbruik, waardoor het een ideaal onderdeel is voor OLED-display-backplanes.

Door een laag polyethyleenimine met LiClO4 toe te voegen aan de bovenkant van de CNT's op de back-gated SWCNT-transistor, de onderzoekers konden een top-gated transistor fabriceren. Daarna printten ze deze transistor op flexibel Kapton-materiaal, demonstreert het potentieel van het gebruik voor flexibele elektronica.

Als eerste demonstratie van het afdrukken van een SWCNT-oplossing om complete transistorcircuits voor OLED-schermen te maken, de resultaten van de studie suggereren dat op koolstof nanobuisjes gebaseerde elektronica een manier zou kunnen bieden om OLED-schermen dichter bij massale commercialisering te brengen.

“Onze plannen zijn om dit proces te blijven ontwikkelen voor schaalbaarheid en productie, ’ zei Galatsis. “We zijn van plan om over twee jaar producten te gaan printen. De commercialisering zal moeten plaatsvinden met een grotere productiepartner.”

Copyright 2011 PhysOrg.com.
Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitzending, geheel of gedeeltelijk herschreven of herverdeeld zonder de uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van PhysOrg.com.