晶体管入门

晶体管被广泛认为是二十世纪最重要的发明之一,并且是当今存在于几乎每个电子装置中的关键技术。 从智能型手机到太空卫星,如果没有晶体管,大多数的现代技术将不会存在。

最常见的一种晶体管类型被称为薄膜场效应晶体管(Thin-Film Field Effect Transistor,简称 TFT,薄膜晶体管),大概构造如下:

traditional TFT

薄膜晶体管就像是一个电子阀门:当电压施加到闸极时,半导体材料被“导通”,允许电流从源极流向汲极:

traditional TFT in action

薄膜晶体管有许多不同的应用方式,最常见的两个是显示器背板和数字逻辑电路。

Display backplane
Digital logic

显示器

基本上,显示器由两个主要部分组成:前板,使您看到图像的一层;以及背板 , 控制前板中哪些像素打开和关闭的薄膜晶体管阵列。 大多数时候,当您听到显示器,比较多会是关于前板的技术,例如 ─ 液晶显示器 (LCD)、有机发光二极管 (OLED)、电子纸 (e-paper) 等,因为这是您视觉上看得到的部分。

但是,如果要使显示器柔化,则需要前板和背板都是软性的,并且两者都要能足够耐用以符合真实的使用情境。OLED 和电子纸前板技术已经达到所需的柔性和耐久性水平,然而在过去,背板在柔性上一直都存在着限制。

飞利斯软性薄膜晶体管的应用,促成了柔性背板的制造,使得整个显示器真正柔软化:

Flexible backplane

这也意味着飞利斯柔性薄膜晶体管可应用于柔性电子纸和 OLED 显示器:

e-paper and OLED frontplane

柔性薄膜晶体管:材料差异

飞利斯软性薄膜晶体管是由飞利斯所开发的独家材料制作而成。这些新材料具有与传统薄膜晶体管中使用的材料相似的电子性能,但同时还具备了新的物理性质,包括真正的柔软性。

Flexible TFT

大多数尝试制造软性显示器的方式,是基于在塑料基板上沉积传统的电子材料,例如硅。这类方法允许制造具有固定曲面的显示器产品,但这些电子材料层的脆性使得它们并不适合应用于可动态使用的软性显示器产品。相较之下,飞利斯的独家材料是柔软并强韧的,能够用于制造出真正可动态使用的软性显示器。

Flexing TFT

可实现的大规模生产制造,就在今日

也有一些比传统硅材料更强韧的其他新型材料的尝试,但在量产上会需要构建一条全新的显示器生产线,或者需要透过大量投资来改造现有的显示器生产线。然而,飞利斯的材料可以很容易地使用在现有的显示器生产线之中。 这意味着显示器制造商可以利用其现有的工艺和设备快速开始生产软性显示器 ─ 不需要构建新的生产线,并且可以使用现有的产能而无需昂贵的改造费用。

Production line

软性显示器只是一个开始。飞利斯软性薄膜晶体管技术还能够透过喷墨 (inkjet) 和滚动式 (roll-to-roll) 印刷制程来进行制造。这意味着您可以真正地印刷电子电路。这也代表了更快的生产速度和更低的成本,让您将电子电路配置在从来不可能存在的地方,例如:实现真正的印刷智慧包装。

晶体管技术大革命

飞利斯的软性薄膜晶体管技术集结了超过十年化学与物理领域深入研发的大成,是飞利斯Digital Fabric Technology™ 的核心。无论是应用于显示器还是数字逻辑电路,并且无论是作为传统显示器制造商的解决方案或是使用像印刷这样的新技术,飞利斯柔性薄膜晶体管都代表了晶体管技术的大革命,将开启电子产品的下一个新世代。