基于全打印柔性光电探测器在大规模传感应用中的可行性

该方法显示了低成本材料和工艺制造在大规模传感应用中的可行性，并可作为多媒体设备的交互接口。如今，印刷技术已广泛应用于柔性电子设备的制造中。因此，目前，传统和新兴电子或技术的混合集成是将印刷设备的优点（如灵活性、适应性、低成本和快速原型）与传统电子的高性能和复杂性相结合的最佳解决方案，以构建满足实际应用的软件。

最近，英国萨里大学（University of Surrey）、斯旺西大学（Swansea University）研究人员提出了一个低成本、低复杂、完全打印的软光电探测器，可以通过一个简单和可扩展的两步处理过程来制造。ADS774KE光电探测器可用于电子改进图书系统，根据纸张上的光学直径自动识别光，并将信息传输到用户交互设备。该方法显示了低成本材料和工艺制造在大规模传感应用中的可行性，并可作为多媒体设备的交互接口。这项研究已经发表在Communications Engineering期刊。

本研究提出的柔性光电探测器原型的制备过程

如今，印刷技术已广泛应用于柔性电子设备的制造中。然而，与传统电子设备相比，由于印刷设备的低性能和低制造均匀性，其在复杂控制和通信电路中的应用仍然受到限制。因此，目前，传统和新兴电子或技术的混合集成是将印刷设备的优点（如灵活性、适应性、低成本和快速原型）与传统电子的高性能和复杂性相结合的最佳解决方案，以构建满足实际应用的软件。

将混合集成转化为软性和印刷技术的有效方法是使用新材料和新工艺的具体优势。同时，应确保其大部分局限性不会影响具体应用效果。值得一提的是，尽管仍然存在一些基本特征或可塑性限制，但整体系统设计可以以低成本的方式完成，这种方法有望极大地拓宽这类新兴技术的可行应用领域。

在这项工作中，研究人员提出了一个具体使用的全打印光电探测器，旨在根据纸张上的光学直径检查光线，以提高书籍的打开页面。光电探测器由两个简单的过程组成。鉴于有机半导体固有的灵活性和与溶液处理的兼容性，研究人员将PCDTBT：PCBM有机半导体混合物沉积在用于氧化半导体器件的共表面叉指电极顶部，然后在玻璃和柔性聚酰亚胺衬底上形成光电探测器。

光电探测器非常灵活，可以很容易地集成到用户交互设备中。根据研究，这是在人机交互中（HCI）该领域的第一次试验允许人们根据物理目标与数字世界进行交互。该系统可以在不依赖传统传感器混合集成的情况下实现传感的混合集成。

使用改进书籍和魔术笔记（MagicBookmark）作为参考，研究人员为光电探测器设置了一系列关键参数，包括弯曲稳定性、制造可扩展性和可见光谱吸收特性。研究发现，当偏置电压开/关比为20.9时，光电探测器可以使用基于典型微处理器的模数转换器ATmega328MCU）检验环境光的存在，此外，它能承受100倍以上的100倍mm弯曲循环的半径，不影响检测能力。

增强纸张（augmented paper）生态系统和测试条件

柔性光电探测器在玻璃上的电学表征

柔性光电探测器的弯曲性能

柔性光电探测器的实际电气性能

总的来说，研究人员设计得很好，生产和展示了一个完全可打印的软光电探测器，并根据实际用户交互条例对其进行了改进。研究结果表明，光电探测器可以作为一种有效的解决方案，适用于环境光传感器阵列（如魔术笔记所需的传感器阵列）。

此外，该研究方法还表明，即使是生产技术极其简单、特性较低的材料，在严格考虑作用器件优缺点的前提下，在大规模柔性电子应用中也能合理利用。