本征柔性電子學領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢報告

本書面向香山科學會議專家需求，利用文獻計量學的方法和情報分析工具，在本征柔性電子學領(lǐng)域?qū)＜覍?shù)據(jù)集精準判讀、篩選和分類的基礎(chǔ)上，對本征柔性電子學材料和器件的國際戰(zhàn)略布局、技術(shù)市場前景、研究領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢、專利技術(shù)研發(fā)態(tài)勢，以及重點企業(yè)發(fā)展布局等方面進行綜合和客觀分析，旨在從國際技術(shù)研發(fā)情報視角，為我國本征柔性電子學材料和器件研發(fā)提供可借鑒的參考依據(jù)。
本書適合本征柔性電子學領(lǐng)域的管理決策者、材料和器件研發(fā)機構(gòu)的科研人員、相關(guān)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)技術(shù)研發(fā)人員閱讀，也適合高等學校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

本征柔性電子是國際學術(shù)和工業(yè)界研究的熱點，涉及多類半導體、絕緣體和導電功能材料等。本書是我國本征柔性電子學領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢領(lǐng)域的首部著作，將對我國本征柔性電子制造這一新興學科及技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生積極的推動作用。

本征柔性電子學是極具科學前瞻性和系統(tǒng)布局價值的研究領(lǐng)域。近年來，本征柔性電子學取得了快速發(fā)展，但總體仍然處于發(fā)展初期，是概念初現(xiàn)的新興領(lǐng)域，開始步入材料理性創(chuàng)制、多功能器件精準設(shè)計和集成電路高柔性化加速融合的新階段。
本征柔性電子元器件涉及多類半導體、絕緣體、導電功能材料、適配加工工藝等。盡管不同體系的設(shè)計準則、工作機制、調(diào)控原理與器件功能不盡相同，但是本征柔性材料與器件仍存在諸多共性挑戰(zhàn)，包括：
① 本征柔性電子材料：提高材料性能，調(diào)控分子實現(xiàn)多功能，明晰材料性能與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，材料在應(yīng)變下的基本電子過程等。
② 本征柔性電子元器件：構(gòu)筑高性能器件，改善應(yīng)變后的界面滑移和層內(nèi)微結(jié)構(gòu)變化，提高器件應(yīng)變耐久性，多功能集成的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
③ 本征柔性電子加工技術(shù)：調(diào)控墨水性質(zhì)，發(fā)展高效率的大面積加工技術(shù)；發(fā)展適配的高精度、無損圖案化技術(shù)；實現(xiàn)復雜電路的工藝整合；發(fā)展封裝技術(shù)。
④ 本征柔性電路系統(tǒng)：實現(xiàn)微米級分辨率，復雜生物信號探測與模擬，與外圍控制電路的一體集成，多功能集成與大面積制備，穩(wěn)定性與批量制備。
本征柔性電子學涉及領(lǐng)域廣，亟須建立從材料設(shè)計合成到物理器件再到集成電路的鏈條式研究體系，重點解決高性能、多功能和本征柔性力學性能調(diào)控的矛盾，實現(xiàn)本征柔性材料合成化學、材料力學、器件物理、半導體與微電子技術(shù)等多學科的交叉融合。本征柔性電子學將改變傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的物理形態(tài)，為經(jīng)典電子學的發(fā)展提供了新的方向，促發(fā)了新形態(tài)電子設(shè)備的構(gòu)建，必將在人工智能、生物電子、物聯(lián)網(wǎng)、智能醫(yī)療等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。
針對以上特點，本書分為5章對本征柔性電子學材料和器件的發(fā)展近況及發(fā)展態(tài)勢進行綜合和客觀分析。第1章分析了歐洲、美國、韓國和日本在柔性電子領(lǐng)域相關(guān)的重大研究計劃和研發(fā)布局，為我國本征柔性電子領(lǐng)域政策制定者和研發(fā)人員提供可借鑒的參考依據(jù)。第2章從功能性材料、基于其制造的各類本征柔性電子器件、本征柔性電子在各行業(yè)的應(yīng)用概述市場前景。第3章分析了本征柔性電子領(lǐng)域材料和器件的核心論文數(shù)據(jù)，為我國本征柔性電子領(lǐng)域研究者提供可借鑒的參考依據(jù)。第4章對全球柔性有機聚合物電子材料和器件的專利申請概況進行了分析，折射出產(chǎn)業(yè)層面本征柔性電子技術(shù)研發(fā)總體態(tài)勢。第5章對柔性電子重點企業(yè)韓國三星和英國FlexEnable的發(fā)展布局進行了分析。考慮到本征柔性電子是國際學術(shù)和工業(yè)界重點關(guān)注的新型前沿交叉學科，本書又是主要聚焦全球領(lǐng)域的前沿態(tài)勢，為了更好地滿足相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的閱讀習慣，本書在部分圖表中保留了英文的關(guān)鍵詞和論文標題，從國際和客觀的視角，幫助讀者更加準確地把握本征柔性電子學材料和器件的國際戰(zhàn)略布局、技術(shù)市場前景、研究領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢、專利技術(shù)研發(fā)態(tài)勢，以及重點企業(yè)發(fā)展布局。
本書的撰寫工作得到了國家科技圖書文獻中心（NSTL）領(lǐng)導和香山科學會議辦公室的大力支持，在此表示誠摯的感謝！劉細文、吳鳴、魯瑛和靳茜負責本書總體策劃、組織和統(tǒng)稿。NSTL成員單位中國科學院文獻情報中心和中國化工信息中心的吳鳴、魯瑛、顧方、肖甲宏、于宸、石立杰、李澤路利用文獻計量學的方法和情報分析工具，完成本書的撰寫。中國科學院化學研究所劉云圻院士、郭云龍研究員、趙志遠副研究員為本書的需求調(diào)研、內(nèi)容及主題分類提供了寶貴建議和指導，李驍駿、劉凱、劉彥偉、史文康、王成彧、文巍、張卿菘、邵明超、魏曉芳、劉國才、陳金佯、張帆、朱志恒、匡俊華、李一帆、秦銘聰、朱明亮、潘志超、方苑丁、高文強、孟瑞芳、邊洋爽、馬超凡、楊昭、曹嫣嫣、邵志昊、張文慶提供了數(shù)據(jù)集精準的判讀和篩選。在此對上述參與本書撰寫的全體人員一并表示衷心感謝！
本征柔性電子學領(lǐng)域涉及基礎(chǔ)研究、研發(fā)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化融合協(xié)同一系列關(guān)鍵科學與技術(shù)復雜問題，鑒于數(shù)據(jù)信息采集范圍限制，以及信息分析能力等所限，書中難免存在不足之處，敬請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液妥x者批評指正。
 
郭云龍、趙志遠
2024年6月

數(shù)據(jù)來源與分析工具說明 001

第1章 柔性電子領(lǐng)域國際戰(zhàn)略布局 005
1.1　歐洲 006
1.1.1　歐洲柔性電子資助計劃 006
1.1.2　重要研發(fā)中心和企業(yè) 008
1.1.3　代表性行業(yè)協(xié)會 011
1.2　美國 013
1.2.1　美國柔性電子資助計劃 013
1.2.2　重要大學和研發(fā)企業(yè) 015
1.2.3　代表性行業(yè)協(xié)會 017
1.3　韓國 018
1.3.1　韓國柔性電子資助計劃 019
1.3.2　重要研究機構(gòu)和研發(fā)企業(yè) 020
1.3.3　代表性行業(yè)協(xié)會 021
1.4　日本 022
1.4.1　日本柔性電子資助計劃 022
1.4.2　重要研究機構(gòu)和研發(fā)企業(yè) 023
1.4.3　代表性技術(shù)聯(lián)盟和學會 024

第2章 本征柔性電子技術(shù)市場前景 026
2.1　柔性電子概述 027
2.2　柔性電子應(yīng)用情況 031
2.3　柔性電子市場概況 033
2.3.1　全球柔性電子市場規(guī)模 033
2.3.2　中國柔性電子市場規(guī)模 036
2.3.3　柔性電子全球領(lǐng)先企業(yè) 037

第3章 本征柔性電子領(lǐng)域基礎(chǔ)研究態(tài)勢 040
3.1　材料 041
3.1.1　本征柔性電極材料 041
3.1.2　本征柔性介電和襯底材料 047
3.1.3　本征柔性聚合物半導體材料 061
3.2　器件 071
3.2.1　聚合物半導體晶體管 071
3.2.2　本征柔性聚合物半導體晶體管 079
3.2.3　本征柔性聚合物半導體顯示及電致發(fā)光器件 092
3.2.4　本征柔性聚合物半導體太陽能電池 103
3.2.5　本征柔性聚合物電子皮膚及生物傳感器 109
3.2.6　本征柔性聚合物集成電路 122
3.3　小結(jié) 132

第4章 柔性電子技術(shù)研發(fā)態(tài)勢 137
4.1　材料 138
4.1.1　柔性電極材料 138
4.1.2　柔性介電和襯底材料 145
4.1.3　柔性聚合物半導體材料 150
4.2　器件 159
4.2.1　聚合物半導體晶體管 159
4.2.2　柔性聚合物半導體晶體管 166
4.2.3　柔性聚合物半導體顯示及電致發(fā)光器件 173
4.2.4　柔性聚合物半導體太陽能電池 179
4.2.5　柔性聚合物電子皮膚和生物傳感器 186
4.2.6　柔性聚合物集成電路 193
4.3　小結(jié) 200

第5章 柔性電子重點企業(yè)發(fā)展布局 204
5.1　韓國三星 205
5.1.1　公司概述及發(fā)展歷程 205
5.1.2　公司相關(guān)產(chǎn)品信息 205
5.1.3　柔性電子材料全球?qū)＠暾埣安季址治?208
5.1.4　小結(jié) 222
5.2　英國FlexEnable 223
5.2.1　公司概述及發(fā)展歷程 223
5.2.2　公司相關(guān)產(chǎn)品信息 224
5.2.3　柔性電子材料全球?qū)＠暾埣安季址治?226
5.2.4　小結(jié) 233

參考文獻 235