Toray Industries, Inc. gab bekannt, dass es eine Drucktechnologie zur Herstellung von Halbleiterschaltungen auf flexiblen Folien entwickelt hat, die hochleistungsfähige halbleitende Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundwerkstoffe verwenden. Das Unternehmen gab außerdem bekannt, dass es Radiofrequenz-Identifikatoren (RFIDs) und Sensoren auf Universalfolien hergestellt und deren drahtlosen Betrieb demonstriert hat.
Eine mögliche Anwendung der Technologie von Toray ist UHF-RFID, die die Effizienz im Einzelhandel und in der Logistik durch die Automatisierung von Kassen und die Verringerung des Arbeitsaufwands bei der Bestandskontrolle verbessern könnte. Diverse andere Anwendungen könnten Sicherheitsbereiche wie Fälschungsschutz und Sensoren in medizinischen Einrichtungen und Altenpflegeeinrichtungen umfassen. Toray wird mit externen Partnern zusammenarbeiten, um Systeme und Anwendungen zu entwickeln, die eine rasche Kommerzialisierung seiner Halbleiterschaltungen ermöglichen.
Die Bemühungen um die Entwicklung neuer Materialien und Beschichtungstechniken zur Herstellung von Halbleiterschaltungen auf Folien haben Fortschritte gemacht, insbesondere bei organischen Halbleitern. Eine Herausforderung war jedoch die Verbesserung der Mobilität. Dieser Indikator für die Leistung von Halbleitern lag bisher bei nur 20 cm2/Vs.
Toray hat diese Herausforderung im Jahr 2020 gemeistert, indem es mit seiner proprietären halbleitenden Kohlenstoffnanoröhren-Verbundtechnologie eine Weltrekordmobilität von 182 cm2/Vs für das Drucken erreichte. Das Unternehmen hat auch p-Typ (positiv geladene) und n-Typ (negativ geladene) Halbleiter entwickelt, die für CMOS-Schaltungen (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) mit geringem Stromverbrauch benötigt werden. Darüber hinaus stellte es RFIDs auf Glassubstraten mit Hilfe der Tintenstrahltechnologie her und zeigte, dass diese für die drahtlose UHF-Kommunikation verwendet werden können.
Toray stellte jedoch fest, dass sich die Folie während des Herstellungsprozesses dehnte und schrumpfte. Dies führte dazu, dass die Verdrahtung und die Elektroden nicht richtig ausgerichtet waren und die Leistung beeinträchtigt wurde.
Das Unternehmen verbesserte die Materialien, um die Prozesstemperatur zu senken und die Prozesszeit zu verkürzen, und es gelang ihm, die Dehnung und Schrumpfung der Folie zu verhindern. Darüber hinaus wandte es die von Toray Engineering Co., Ltd. entwickelte hochpräzise Inkjet-Technologie zur Formverfolgung an. Toray etablierte damit eine Drucktechnologie zur präzisen Herstellung von CMOS- und anderen Halbleiterschaltungen, Gleichrichtern (Anmerkung 5) und Speichern auf Folie.
Durch die Integration dieser zugrundeliegenden Technologien und Antennen war Toray in der Lage, einen RFID auf einer Universal-Polyesterfolie herzustellen und drahtlos mit Wellen im UHF-Band zu kommunizieren. Toray hat auch einen Sensor entwickelt und dessen drahtlose Wassererkennung demonstriert. Damit wird die neue Technologie nicht nur im Einzelhandel, in der Logistik und im Sicherheitsbereich eingesetzt, sondern auch im medizinischen Bereich und in der Altenpflege, z. B. zur Erkennung von Urin.
Durch die Möglichkeit, Halbleiterschaltkreise direkt auf Folien zu drucken, bietet die Technologie von Toray eine beträchtliche Designflexibilität und kann den Anforderungen einer Kleinserienproduktion gerecht werden. Das Unternehmen plant, zunächst mit drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikationsanwendungen in kleinen Stückzahlen zu beginnen, die von dieser Eigenschaft profitieren. Danach wird es die Anwendungen ausweiten, wenn es Ergebnisse erzielt und die Kosten senkt.
Toray plant, diese Technologie auf der nanotech 2022 vorzustellen, einer internationalen Nanotechnologie-Ausstellung und -Konferenz, die vom 26. bis 28. Januar 2022 in Tokyo Big Sight stattfindet.
Toray fördert die strategische offene Innovation und arbeitet mit wichtigen Partnern zusammen, um die Bemühungen zu beschleunigen, Lösungen einschließlich Systemen vorzuschlagen, indem es die Innovationszentren des R&D Innovation Center for the Future auf dem Gelände seines Werks in Shiga nutzt. Das Unternehmen ist bestrebt, revolutionäre Werkstoffe zu entwickeln, die die Gesellschaft verändern. Dies entspricht seinem Engagement für innovative Ideen, Technologien und Produkte, die neue Werte schaffen.
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https://www.toray.com/global/news/details/20220114175355.html [This is automatically translated from English]