Светоизлучающие полимеры: прогноз бурного роста

Sony представила первый гибкий OLED-экран с 24-битной глубиной цвета

Oligotron: пластиковая электроника не боится воды

Полимерная электроника ещё находится на стадии опытов, но скоро нам предрекают светящиеся рекламой электронные платья и "телевизоры - жидкие обои" или более серьёзные вещи, типа биологически совместимых чипов (фото с сайта okulla.de).

Учёные создали токопроводящий пластик, который можно распылять на стены, чтобы создавать светящиеся дисплеи. От прежних образчиков так называемой органической электроники новый материал отличается нерастворимостью в воде.
Впрочем, о создании серьёзной альтернативы кремниевым микросхемам исследователи из осторожности пока не заявляют.
Пластмасса "Олиготрон" (Oligotron) создана американской компанией TDA Research по контракту с американским Национальным фондом науки (NSF).
"До "Олиготрона" лучшим выбором основы для разнообразной органической электроники, такой как органические светодиоды, был растворимый в воде Pedot (полиэтилендиокситиофен)", - пояснил Брайен Эллиотт (Brian Elliott), главный исследователь TDA Research.
Естественно, это качество затрудняет изготовление на основе Pedot электронных устройств и сокращает их срок службы.
Вообще, жидкие полимеры, которые легко залить в любую форму, словно бутылку для газировки, или разбрызгать на какую-либо основу, а потом придать получившемуся материалу твёрдость - были бы очень полезными для электроники.
Если бы удалось придавать молекулярным цепочкам нужные электрические свойства.
Однако до создания полноценных гибких и не боящихся воды чипов без всякого кремния - ещё далеко. Впрочем, неизвестно, насколько.

Электропроводный полимер, маска и стеклянная пластина с выработанной ультрафиолетовым излучением надписью (фото с сайта nsf.gov).

Собственно, новый вариант проводящего пластика, созданный недавно в США, это серьёзная модификация того же Pedot.
Учёным удалось добавить к его электропроводному ядру две специальные молекулы, не проводящие ток.
При этом, к удивлению учёных, добавленные молекулы-изоляторы не лишили полимер электропроводных способностей.
Зато растворителями для нового материала оказались вполне удобные для технологов пропиленкарбонат, ацетон и нитрометан.
Учёные особо подчёркивают, что к молекулам "Олиготрона" можно "подключать" дальнейшие "окончания", придающее полимеру новые свойства.
Например, подсоединение фоточувствительных молекул может привести к созданию новых фотоэлектрических батарей.

Прибор для облучения пластиковых плат ультрафиолетом. Добавление в камеру аргона ускоряет процесс (фото с сайта nsf.gov).

TDA Research закончило только первую фазу работы. Теперь компании предстоит продемонстрировать варианты модификации своего полимера и технологии изготовления на его основе различных электронных устройств.
Первые опыты показывают, по какому пути здесь можно пойти.
"Олиготрон" делается нерастворимым после облучения ультрафиолетом. При смешивании с растворителем этот пластик можно напылить на любую поверхность, проэкспонировать через теневую маску и получить любую схему.
Как вариант: печать схемы струйным принтером с последующим отвержением ультрафиолетовым облучением.

Демонстрация электропроводности "Олиготрона" (фото с сайта nsf.gov).

Во время публичной демонстрации возможности полимера "Олиготрон" равномерно нанесли на стеклянную подложку и положили сверху маску с вырезанными буквами NSF (National Science Foundation - Национальный фонд науки).
После экспозиции "бутерброда" в ультрафиолетовом свете лишний пластик был смыт растворителем, а на стекле осталась электропроводная надпись.
Авторы полимера предлагают его образцы коллегам из других лабораторий и призывают всех желающих экспериментировать с добавками к цепочке, дабы выявить все возможные свойства, которые можно придать "Олиготрону".

www.membrana.ru

19 апреля 2004

По сообщению zdnet.ru, в начале декабря научный сотрудник компании Xerox — Beng Ong из канадского Xerox Research Center — представил на конференции Materials Research Conference в Бостоне способ создания недорогого полупроводящего пластика, позволяющий удешевить технологию дисплеев для ноутбуков, сотовых телефонов и других устройств. В своей работе Ong описал способ создания органических полимеров, которые, по существу, можно использовать в качестве краски для печати микросхем, так что их себестоимость будет гораздо ниже, чем при производстве дисплеев.
Исследователи давно пытаются заменить кремний пластмассами. Однако пластики быстро стареют на открытом воздухе, к тому же они дороги. Новый политиофен, как его назвал создатель, имеет значительно лучшие характеристики, долговечен и дешевле известных полимеров. Экран на его основе можно сделать более легким, гибким и дешевым в производстве.
Политиофен известен с 1970-х гг. как электропроводящий полимерный материал, однако придать ему сверхпроводящие свойства удалось лишь после двадцати лет научных исследований. Это удалось сделать благодаря особой технологии получения полимерных пленок путем осаждения на подложку, при которой полимерные молекулы укладываются в одном направлении, без присущих полимерным цепочкам случайных отклонений. Хотя температура, при которой наблюдается сверхпроводимость, довольно низкая, исследователи надеются в скором времени усовершенствовать технологию и тем самым повысить критическую температуру. Кроме того, есть надежда, что этот способ приготовления сверхпроводящих полимерных пленок окажется достаточно универсальным и на его основе можно будет создавать пленки с использованием других полимеров, более подходящих по показателю электрического сопротивления при низких температурах.
Xerox исследует политиофен для печати разных электронных устройств. Если его свойства подтвердятся, компания намерена активно коммерциализировать этот материал через программу лицензирования.
Напомним, что основные светоизлучающие полимеры (СИП) — полианилин, политиофен и полипиррол — полимеры, синтезированные еще в 1970-х годах, до сих пор не нашли должного коммерческого применения.
Пленки из проводящих полимерных материалов имеют свойство менять оптические параметры (например, цвет) в зависимости от уровня окисления. Человек научился к XXI веку этими оптическими параметрами управлять (в частности, при регулировании уровня окисления) потенциалом электрода, на поверхность которого нанесен проводящий полимерный слой, а изменение потенциала происходит при подаче электросигнала. В этом случае наблюдается электрохромный эффект, при котором редокс-полимеры при переходе из окисленного в восстановленное состояние изменяют свой цвет с темно-зеленого, оранжевого, красно-коричневого, синего (в зависимости от природы металлического центра и лигандного окружения) на желтый различных оттенков.
По этому принципу, кроме цветных дисплеев, создаются также электрохромные системы, которые находят широкое применение в затворных и фильтрующих оптических устройствах.
RCCnews.ru

5/12/2002