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ITO新替代方案:Graphene+奈米银线
新型透明电极为软性电子开启应用新页

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2013年05月28日 星期二

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一种新型的混合材料结构所建构的全新透明电极,预计可以使用在太阳能电池、软性显示器,以及用于未来传感器和信息处理等应用的光电电路设计中,启动更多软性电子相关应用,包括更「灵活」的车用抬头显示器、甚至是在眼镜或面罩上的信息显示等。

新型的透明电极由覆盖了石墨烯材料的奈米银线所构成 BigPic:600x598
新型的透明电极由覆盖了石墨烯材料的奈米银线所构成 BigPic:600x598

美国普渡大学(Purdue University)的研究人员发表了一种新型的透明电极。该电极是由覆盖了石墨烯(Graphene)材料的奈米银线(Silver Nanowire)所构成,这种混合材料可取代用于触控屏幕、手机显示器和平面电视之透明电极的氧化铟钖(ITO)。由于铟的价格昂贵,加上ITO无法弯曲,同时会随时间推移而变得更加脆弱而使性能降低,目前业界正在寻求ITO的替代产品。

普渡大学电子和计算机工程系教授David Janes说:「关键的创新之处在于该材料是透明的,但备导电性和弹性却非常好。」

研究人员表示,这种混合结构能够克服超薄膜的「电子传输瓶颈」。石墨烯薄片是由独立的晶粒所构成,这些晶粒之间的边界电阻会增加。另一方面,由于奈米银线是随机取向,就像随意朝向不同方向的牙签,而随机取向会让银奈米线之间的传导不良,因而导致高电阻。所以二者的导电性都有待提升,但当把它们结合在一起时,结果就不同了。

研究结果显示,新的混合材料拥有较低的片电阻值(sheet resistance),即在超薄材料层中的电阻,初步测量在每单位面积22ohm时其片电阻值是ITO的五倍。此外,该混合结构在弯曲时电阻变化也非常微小,而试图弯曲ITO时电阻则会急剧增加。这也意味着新材料架构可望克服始终无法达到真正「软性」目标的新一代显示器设计壁垒,有希望将显示技术拓展到更广泛的应用层面之中。

關鍵字: ITO  石墨烯  Graphene  奈米銀線  Silver Nanowire 
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