Функциональные слои на основе периодических структур для компонентов прозрачной электроники и систем отображения информации нового поколения (заключительный)

Проект направлен на создание низкотемпературных технологий синтеза функциональных слоев (прозрачных электродов, диэлектрических слоев, тонкопленочных компонентов активноматричных транзисторных структур для оксидной прозрачной электроники на полимерных носителях. Актуальность (и сложность) решаемой задачи состоит в том, что формирование слоев на гибких полимерных носителях ставит задачу осаждения слоев при низких температурах подложки в окрестностях 100°С. При этом характеристики слоев, синтезируемых при относительно низких температурах, должны сохранять характеристики слоев, достигаемые при температурах синтеза около 200°С. Данные результаты достигнуты, благодаря ряду патентно-чистых решений. Среди них: 1. Замена традиционных однородных прозрачных проводящих слоев (или трехслойных структур MeO/Me/MeO) на композиционные легированные (модулированные) периодические структуры (сверхрешетки). 2. Использование модифицированных (патентно-чистых) технологий ионно-плазменного формирования структур на основе базового магнетронного напылительного промышленного оборудования. Научная новизна. Настоящий проект предполагает создание нового класса тонкопленочных функциональных материалов для гибкой прозрачной электроники на основе периодических тонкопленочных композиционных структур при сохранении базового (магнетронного) оборудования в индустрии производства ЖК (OLED) дисплеев, солнечных панелей, многочисленных компонентов прозрачной электроники. Новизна решений состоит в следующем: 1. Разрабатываемые тонкопленочные функциональные материалы будут созданы на основе композиционных периодических структур и легированных сверхрешеток. 2. В рамках проекта будет создан новый класс прозрачных электродов для ЖК индустрии и иных приложений с высокими подвижностями носителей заряда в сверхрешетках с модулированным легированием на основе доступных материалов. Это позволит отказаться от дорогостоящих прозрачных проводящих слоев (ТСО, transparent conducting oxide) на основе двойного оксида индия-олова (ITO, indium tin oxide), господствующих в ЖК индустрии много десятков лет. 3. Созданные прозрачные проводящие слои будут обладать удельными сопротивлениями около 5×10-4 Ом×см, подвижностями носителей заряда не ниже 30 см2×В-1×с-1 характеристики будут достигнуты при синтезе слоев на полимерных носителях при температурах ниже 130°С. 4. Изменение электрических характеристик при 1000-часовых тестированиях damp (85%) – heat (85°С) не превысит 10%. 5. Величины оптического пропускания в спектральном диапазоне λ= (450 – 750) нм составят 90%, не менее. 4 6. Число изгибов функционального покрытия на поверхности полимера составит 10000 без разрушения. Выполнение представленного проекта решает три ключевые проблемы создания принципиально новых материалов для нового поколения продукции индустрии ЖК (OLED). Эти задачи сконцентрированы в следующем определении - «Создание низкотемпературных технологий синтеза композиционных материалов для гибкой оксидной электроники на основе периодических структур». Создание патентно-чистых технологий данного направления является бесспорным самостоятельным коммерческим продуктом и создает для России перспективы формирования ниши на международном рынке материалов и технологий прозрачной электроники. Одна из ключевых задач, над решением которой работают все коллективы ведущих мировых производителей дисплеев и многочисленные исследовательские коллективы мира, состоит в вытеснении из ЖК индустрии дорогостоящих функциональных слоев на основе ITO.