成均館大學(xué)化學(xué)工程Kim Taeil教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出可用于下一代可拉伸顯示的散熱薄膜。研究團(tuán)隊(duì)在目前可拉伸高分子膜內(nèi)將氮化硼粒子整列成微型金字塔結(jié)構(gòu)，成功開(kāi)發(fā)出的薄膜不僅能夠在垂直和水平方向上迅速傳遞熱量，而且還能保持高導(dǎo)熱性以防止薄膜型變。

Hong Hyelin研究員（左）和Kim Taeil教授

為了維持電子設(shè)備的性能和壽命，需要有效地控制熱量，但隨著最近電子設(shè)備向高性能，小型化和高集成化方向發(fā)展，產(chǎn)生的熱量也在增加。尤其是發(fā)熱問(wèn)題一直是可彎曲和可拉伸顯示元件開(kāi)發(fā)的障礙，備受業(yè)界關(guān)注。

一般情況下，為實(shí)現(xiàn)可彎曲和可拉伸的元件性能，需要熱傳導(dǎo)率低的高分子材料基板。由于越是柔性的高分子其熱傳導(dǎo)率越低的物理性限制，目前尚沒(méi)有柔性元件發(fā)熱問(wèn)題的解決方案，過(guò)多的熱量很容易造成元件受損，防止熱量元件驅(qū)動(dòng)區(qū)間非常有限。

研究團(tuán)隊(duì)在發(fā)布的論文中稱，，在目前的可拉伸高分子膜內(nèi)，將具備高熱傳導(dǎo)性和絕緣性的氮化硼納米粒子整列到連接膜的上下部的微型金字塔結(jié)構(gòu)上，即便只使用有限的納米材料，也能使得Micro LED等元件發(fā)生的熱量沿著金字塔結(jié)構(gòu)迅速向垂直（(1.15 W/mK)）和水平(11.05 W/mK)方向傳遞。膜內(nèi)部的金字塔結(jié)構(gòu)不僅能提高垂直熱傳導(dǎo)度，也能賦予可拉伸高分子膜機(jī)械性和穩(wěn)定性，即使膜因彎曲或者受到外部刺激發(fā)生變形時(shí)也能維持穩(wěn)定的熱傳導(dǎo)性。

因?yàn)橹徊捎昧税羰酵扛?bar coating)和復(fù)制工程等簡(jiǎn)單的常溫工程，因此大面積的生產(chǎn)成為可能。本研究中，可拉伸防熱膜作為金屬氧化膜半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和可拉伸LED的基板，被證實(shí)可通過(guò)有效的散熱提高電子元件的性能，為下一代電子元件使用開(kāi)辟了通道。

研究的主要作者Hong Hyelin研究員稱“本次研究在今后可用于高特性電子元件”，作為通訊作者的Kim Taeil教授稱“本研究不僅用于柔性元件領(lǐng)域，也將能應(yīng)用于Micro LED等多種手機(jī)元件及生物元件上。”

該研究獲得了納米融合2020研究團(tuán)的支持，研究成果于6月18日在全球性的材料學(xué)術(shù)期刊'Advanced Functional Materials'(IF 13.325)上發(fā)表。大安化學(xué)正在將該研究投入商用化中。