柔性电子材料与器件内容简介

本书简要介绍柔性电子器件出现的背景、应用领域、基本结构和核心硬件技术，系统阐述柔性电路、应力传感器、环境传感器、光探测器、磁场传感器和存储器、阻变存储器、发光器件、晶体管以及吸波器件的基本工作原理、器件结构、材料选择与制备方法以及在柔性化应用中所遇到的机遇和挑战等，详细介绍相关领域国内外的最新研究进展，并以电子皮肤为牵引探讨柔性电子材料与器件未来的发展趋势。

前言

第1章 柔性电子器件概述 1

1.1 引言 1

1.2 柔性电子器件的基本结构 6

1.2.1 柔性衬底 8

1.2.2 柔性电极和互联导体 9

1.2.3 柔性功能材料和柔性电子元件 10

1.2.4 柔性封装层 11

1.3 柔性可穿戴电子设备中的核心硬件技术 11

1.3.1 电路技术 11

1.3.2 传感器技术 11

1.3.3 存储器技术 13

1.3.4 显示技术 13

1.4 柔性可穿戴电子设备未来发展趋势 14

参考文献 15

第2章 柔性导电材料与电路 19

2.1 柔性电路的定义及重要性 19

2.2 柔性电路的导电材料 19

2.2.1 金属薄膜 19

2.2.2 纳米晶墨水 21

2.2.3 液态金属 23

2.2.4 其他 25

2.3 柔性电路的制备方法 25

2.3.1 传统微电子加工技术 25

2.3.2 印刷技术 25

2.3.3 其他技术 30

2.4 柔性电路的应用 32

2.5 总结与展望 33

参考文献 34

第3章 柔性应力敏感材料与应力传感器 37

3.1 柔性应力传感器的应用背景 37

3.2 柔性应力敏感材料与应力传感器 37

3.2.1 电阻式柔性应力传感器 38

3.2.2 电阻式可拉伸应力传感器 41

3.2.3 电容式柔性应力传感器 43

3.2.4 压电式柔性应力传感器 46

3.2.5 基于其他原理的柔性应力传感器 48

3.3 总结和展望 49

参考文献 50

第4章 柔性环境传感材料与传感器 53

4.1 湿度传感器 53

4.1.1 湿度传感器的简介 53

4.1.2 湿度传感器的工作原理 53

4.1.3 柔性湿度传感器 54

4.2 温度传感器 57

4.2.1 温度传感器的简介 57

4.2.2 温度传感器的工作原理 57

4.2.3 柔性温度传感器 58

4.3 气体传感器 60

4.3.1 气体传感器的简介与工作原理 60

4.3.2 柔性气体传感器 61

4.4 总结与展望 65

参考文献 65

第5章 柔性光敏感材料与光探测器 69

5.1 引言 69

5.2 光探测器基本原理、性能参数及主要器件结构 69

5.2.1 光探测基本原理 69

5.2.2 光探测性能参数 70

5.2.3 光探测器件结构 71

5.3 柔性光探测器的材料 74

5.4 总结与展望 83

参考文献 84

第6章 柔性磁传感和存储材料与器件 87

6.1 引言 87

6.2 可弯曲柔性磁传感器 87

6.2.1 柔性巨磁电阻多层膜传感器 87

6.2.2 柔性磁性隧道结传感器 92

6.2.3 其他柔性磁传感器 93

6.3 可拉伸柔性磁传感器 94

6.3.1 可拉伸巨磁电阻多层膜磁传感器 95

6.3.2 可拉伸巨磁电阻自旋阀传感器 99

6.4 柔性磁存储器件 102

6.4.1 磁阻随机存储器的发展 102

6.4.2 柔性磁阻随机存储器 103

6.5 总结与展望 105

参考文献 105

第7章 柔性阻变材料与阻变存储器 107

7.1 引言 107

7.2 阻变存储器的基本工作原理 107

7.3 柔性阻变存储器的材料体系与发展现状 109

7.3.1 柔性阻变存储器的材料体系 109

7.3.2 柔性阻变存储器的发展现状 113

7.4 柔性阻变存储器的力学性能 116

7.5 总结与展望 120

参考文献 121

第8章 柔性发光材料与器件 127

8.1 引言 127

8.2 柔性发光器件的概况 127

8.2.1 发光技术的基本原理与器件结构 127

8.2.2 发光器件的基本性能参数 129

8.2.3 柔性发光器件的发展历程 130

8.3 柔性发光材料与器件的研究现状 130

8.3.1 柔性衬底支撑材料 130

8.3.2 柔性透明电极材料 131

8.3.3 柔性发光材料 134

8.4 总结与展望 138

参考文献 138

第9章 柔性半导体材料与晶体管 142

9.1 引言 142

9.2 柔性薄膜晶体管的器件结构与工作原理 143

9.3 柔性薄膜晶体管的重要性能参数 145

9.4 柔性薄膜晶体管的主要材料 148

9.4.1 柔性衬底材料 148

9.4.2 柔性栅绝缘层材料 149

9.4.3 柔性半导体有源层材料 153

9.4.4 柔性电极材料 157

9.5 总结与展望 157

参考文献 158

第10章 柔性吸波材料与吸波器件 161

10.1 引言 161

10.1.1 电磁波的应用 161

10.1.2 电磁波的危害 162

10.2 柔性电磁波吸收材料的设计和制造 163

10.2.1 吸波材料设计原理 163

10.2.2 电磁波吸收剂 170

10.2.3 柔性吸波材料制造方法 176

10.3 柔性电磁波吸收材料的应用与展望 180

10.3.1 柔性吸波材料在军事领域的应用 180

10.3.2 柔性吸波材料在民用领域的应用 181

参考文献 181

第11章 电子皮肤 184

11.1 人体皮肤概述 184

11.2 电子皮肤概述 185

11.3 电子皮肤材料 186

11.3.1 基底材料 187

11.3.2 敏感材料 188

11.4 电子皮肤的性能要求 192

11.4.1 生物兼容性 192

11.4.2 自我修复能力 192

11.4.3 自我供电能力 194

11.5 电子皮肤的应用 195

11.5.1 体温传感 195

11.5.2 体征监测 196

11.5.3 运动监测 197

11.5.4 表情识别 198

11.6 总结与展望 199

参考文献 200

索引 204

彩图 2100433B

一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件专利目的

《一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件》提供一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件，可以省略延伸部分，防止折断。

该实用新型还提供一种所述柔性电路板的OLED器件。

一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件技术方案

《一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件》提供一种柔性电路板，该柔性电路板的正面具有电极接触层，该柔性电路板的背面具有卡擎层，所述电极接触层和卡擎层之间具有基材层，所述基材层具有一个以上能够将所述电极接触层和卡擎层导通的连通部，该连通部中填充的材料与所述电极接触层或卡擎层的材料相同。

进一步地，所述卡擎层具有焊接孔，且该焊接孔对应处于基材层的连通部的上方。

进一步地，所述电极接触层连接OLED屏体，所述卡擎层连接外部电源。

进一步地，所述卡擎层的外围还设置有基材层，使所述卡擎层凹设于所述基材层的内部。

进一步地，所述焊接孔的侧壁对应处于所述卡擎层和连通部的内部，所述焊接孔的底部对应处于基材层的内部或底部。

进一步地，所述连通部的形状为圆孔，且所述连通部的孔径大于所述焊接孔的孔径。

进一步地，所述焊接孔的孔径为0.1毫米～0.5毫米，所述焊接孔的个数为1个～2个。

进一步地，所述电极接触层与卡擎层的材料相同，均为导电材料。

进一步地，所述导电材料为铜。

进一步地，所述基材层的材料为聚酰亚胺，所述基材层的厚度为10微米～1000微米。

进一步地，所述电极接触层和所述卡擎层的厚度为10微米～500微米。

一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件改善效果

《一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件》提供的柔性电路板，于所述基材层中设计能够将电极接触层和卡擎层导通的连通部，进而可以直接实现二者间的导通，进而可以不设计延伸部分，在与屏体组装时不用弯折，外观比较整齐，并能够防止与OLED屏体连接时回折的柔性电路板折断问题出现，同时易于与外部电源之间通过卡槽卡扣方式接或者焊接孔焊线方式实现电连接。

《一种柔性电路板及应用该柔性电路板的OLED器件》提供的柔性电路板，其制作工艺简单，没有增加复杂的制作步骤，因此不增加制作成本。

柔性电子1) 碳纳米管

碳纳米管（CNT）由于其高的本征载流子迁移率，导电性和机械灵活性而成为用于柔性电子学的有前途的材料，既作为场效应晶体管（FET）中的沟道材料又作为透明电极。管状碳基纳米结构可以被设想成石墨烯卷成一个无缝的圆柱体，它们独特的性质使其成为理想的候选材料。因为它们具有高的固有载流子迁移率和电导率，机械灵活性以及低成本生产的潜力。另一方面，薄膜基碳纳米管设备为实现商业化提供了一条实用途径。John A. Rogers与鲍哲楠教授分别发表了专题文章描述了基于CNT的柔性器件的处理和应用，回顾了柔性电子器件中碳纳米管的最新进展。

柔性电子2)氧化锌

氧化锌是一种众所周知的宽带隙半导体材料（室温下3.4 eV，晶体），它有很多应用，如透明导体，压敏电阻，表面声波，气体传感器，压电传感器和UV检测器。并因为可能应用于薄膜晶体管方面正受到相当的关注。同时氧化锌还具有相当良好的生物相容性，可降解性。E.Fortunato教授介绍了基于氧化锌的新型薄膜晶体管所带来的主要优势，这些薄膜晶体管在下一代柔性电子器件中非常有前途。

除此之外，还有众多的二维材料被应用于柔性电子领域，包括石墨烯、半导体氧化物，纳米金等。2014年发表在chemical review和nature nanotechnology上的两篇经典综述详尽阐述了二维材料在柔性电子的应用。