有机电子

工业

　　谈到有机和高分子材料，自然让人联想到的就是各类的塑料、化纤，以及合成的药物等。这些电子工业中所使用的有机和高分子材料，大多以不导电的绝缘体出现在公众面前。但随着科技的发展，科学家们发现，基于碳元素的有机材料不仅可以是半导体、导体，甚至能实现超导体。于是，各种导电的聚合物、塑料和小分子材料开始被用于制造各类的电子元件和电路，有机电子工业诞生了。有机电子工业的生产加工方式不同于硅基的半导体材料，可以采用低成本的打印和印刷方式加工，产品也和普通的塑料一样具有可以弯折的柔韧性特点。

工业前景

      比银行卡还要薄的电视机屏幕、可像报纸一样随身携带的阅读器“电子纸”、续航能力超强的太阳能飞机。作为我国有机固体领域研究的开拓者，朱道本院士在国内率先开启分子器件的研究，对有机电子方面的研究取得了开创性的成就。他说：“有机电子工业对我们国家的经济、人类的生活、社会的发展都有很深远的作用。”

　　有机电子又叫塑料电子、聚合物电子等，目前研究比较多的是有机发光二级管（OLED），可以用做显示器、照明、电子商标、新型电池等。OLED具有大面积平板显示、全色发光等优势，与液晶电视相比，不但不受视角限制，而且播放动态影像不会“拖尾巴”，因为是柔性材料，还可以任意弯曲呢。再兼有机发光二极管制造成本比较低，因此性价比较高。

　　OLED产品在厚度方面也有明显优势，索尼公司制成只有0.3毫米的OLED电视面板，厚度比银行卡还要薄；三星公司将OLED用于笔记本，使笔记本电脑变得更轻更薄。与此同时，维信诺公司在昆山建设了中国条自主研发的OLED大规模生产线，这是清华大学科技成果应用到产业化的成功案例。由于在-40℃到-80℃这样的低温环境中，照样“应付裕如”，维信诺OLED显示器被应用于“神七”航天员的舱外航天服上。

　　当今世界，能源短缺已成为各个国家都关注的问题。中国的照明用电占全国用电12%，其中白炽灯大概占40%，而白炽灯在工作的时候，实际上只有5%的能源用于照明，95%都浪费掉了。朱道本院士说，新的节能出路可大力推进有机发光二极管（OLED）光源的应用。OLED光源（也就是半导体照明）主要的优势是发光效率获得飞速提升，较传统白炽灯可节省耗电70%以上，是低成本、高效能、长寿命的平板光源，为此，中国已投入50亿元启动半导体照明工程。

　　利用有机电子研制的聚合物太阳能电池，具有超薄、重量轻、低成本、柔性等特点，可在部队野外作战中发挥作用，甚至于有人设想用太阳能电池做衣服，使得人们身上需要充电的装置都可以随时充电等等。太阳能电池还可在卫星、航空、汽车上应用，安装太阳能电池板的飞机，其航高和续航能力超强，甚至可用于替代低轨道卫星的部分功能，造福人类。

市场价值

      预测显示到2015年，80%的有机电子材料将销往以下三大应用领域：无线射频识别（RFID）、显示器底板及有机发光二极管（OLED）照明设备和显示器。其中，无线射频识别应用领域的材料销售额，达69亿美元；而当今的垄断应用有机发光二极管领域的材料销售额为56亿美元。NanoMarkets预计，到2012年，无线射频识别将取代有机发光二极管成为有机电子材料消耗量的应用领域。

　　如今的有机半导体材料尚未形成未来发展机遇。这些材料不仅性能有限，而且数量稀少。若电子迁移率、转换速度和环境稳定性实现必要改进，诸如红荧烯与混合材料等新型有机半导体材料，包括碳纳米管制品，将推动2015年市场收入实现49亿美元。

　　有机电子须仿效传统半导体行业的发展模式，利用自身的稳定材料组合开发出一种有机互补金属氧化物半导体（CMOS），方能获得成功。为此，材料公司必须提供适合商业开发的n型半导体与有机绝缘体。

　　到2015年，基底行业销售额将增至69亿美元，其中大部分为柔性基底，专为有机电子而设计，别具一格地采用了屏蔽涂料并降低了表面粗糙度。

　　随着有机电子行业开始逐渐实现批量发货，材料供应商必须调整供应模式，改在大型生产厂工作。目前，与先进的喷墨技术相比，这些工厂似乎更可能使用各种传统蒸发、涂敷和柔性印刷技术。供应商必须满足新兴有机电子行业对粘性和挥发性等方面的要求。