让折叠电视成为现实

　可像纸一样随意卷起放入口袋的手机、可任意弯曲折叠的电视、可显示新闻以及股市行情和天气预报的车窗……这些听起来就会让人兴奋不已的高科技产品或将很快成为现实。物联网技术突破或将使折叠电视成为现实，作为推动物联网和智能物品的“最核心”技术—柔性有机薄膜晶体管（OTFT）性能稳定性机制研究获重大突破。复旦大学信息科学与工程学院仇志军副教授与刘冉教授领导的科研团队，近日宣布“建立水氧电化学反应与有机薄膜载流子相互作用的统一理论模型”成果，该成果有望加速柔性电子在物联网领域的大规模应用。相关论文发表在最新一期国际权威学术期刊《自然·通讯》上。

可“印刷”在任意材料表面

柔性电子技术具有特有的弯曲性和可延展性，能形成智能包装、可穿戴健康护理产品等，成为促成物联网普及和大规模应用的最核心技术。然而，截至目前，业界还没有摸清柔性电子技术的最核心器件OTFT性能非稳定性的本质机理，成为了其大规模应用的障碍。有机薄膜晶体管（OTFT，organic thin film transistor）是以有机半导体材料为有源层的场效应晶体管器件。“它是柔性电子技术的核心，基本结构和功能与传统的薄膜晶体管(TFT)基本相同，不同的是它采用有机材料作为工作物质。”仇志军说，科学界对有机薄膜晶体管的研究可追溯到上世纪80年代。

科学家的兴趣源自有机薄膜晶体管无可比拟的优势。仇志军介绍，无机薄膜晶体管只能以平面方式显示，无法做到很有弹性的弯曲显示，而有机薄膜晶体管因为使用有机材料，则可任意弯曲与伸展，由此真正解放了柔性衬底的柔性，可诞生众多新型应用领域。比如，可被制作于软性基板上，成为可弯曲的显示器。

不仅如此，与无机薄膜晶体管相比，有机薄膜晶体管加工设备简单，前期投入成本低；加工过程属于低温工艺，一般在180℃以下，工艺简单，不会对环境造成污染；更重要的是，它质轻、膜薄，具有良好的柔韧性，可以大面积“印刷”在任意材料表面，达到大幅降低生产成本的目的。

与此同时，严峻的现实挑战也让业界和科学界赋予有机薄膜晶体管更多的热情。随着半导体器件尺寸走向量子极限，国际半导体技术发展蓝图组织评估，硅集成电路技术在未来10至15年可能走到尽头。“作为新一代柔性显示的核心技术，有机薄膜晶体管被视为传统硅集成电路的替代品。”复旦大学信息科学与工程学院教授刘冉说，所谓柔性，即可弯曲、折叠甚至拉伸。

此外，蓬勃发展的物联网也让有机薄膜晶体管的研究更加炙手可热。有关专家预测，2015年我国物联网市场规模有望超过10000亿元，到2020年将超过50000亿元。“搭建物联网的基础是数以亿计的信息传感设备，由于特有的弯曲性和可延展性，有机薄膜晶体管成为连接"物"与"云"的关键技术。”仇志军进一步解释说，要将物与物联系在一起，必须通过功能各异的传感器感知并传递周围环境信息，而物联网技术的发展和成熟也对传感器提出了新的要求，低成本、低功耗、可印刷的柔性薄膜传感器的市场需求将在未来10年急剧增加。