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ITO新替代方案:Graphene+奈米銀線
新型透明電極為軟性電子開啟應用新頁

【CTIMES/SmartAuto 江城 報導】   2013年05月28日 星期二

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一種新型的混合材料結構所建構的全新透明電極,預計可以使用在太陽能電池、軟性顯示器,以及用於未來感測器和資訊處理等應用的光電電路設計中,啟動更多軟性電子相關應用,包括更「靈活」的車用抬頭顯示器、甚至是在眼鏡或面罩上的資訊顯示等。

新型的透明電極由覆蓋了石墨烯材料的奈米銀線所構成 BigPic:600x598
新型的透明電極由覆蓋了石墨烯材料的奈米銀線所構成 BigPic:600x598

美國普渡大學(Purdue University)的研究人員發表了一種新型的透明電極。該電極是由覆蓋了石墨烯(Graphene)材料的奈米銀線(Silver Nanowire)所構成,這種混合材料可取代用於觸控螢幕、手機顯示器和平面電視之透明電極的氧化銦鍚(ITO)。由於銦的價格昂貴,加上ITO無法彎曲,同時會隨時間推移而變得更加脆弱而使性能降低,目前業界正在尋求ITO的替代產品。

普渡大學電子和電腦工程系教授David Janes說:「關鍵的創新之處在於該材料是透明的,但備導電性和彈性卻非常好。」

研究人員表示,這種混合結構能夠克服超薄膜的「電子傳輸瓶頸」。石墨烯薄片是由獨立的晶粒所構成,這些晶粒之間的邊界電阻會增加。另一方面,由於奈米銀線是隨機取向,就像隨意朝向不同方向的牙籤,而隨機取向會讓銀奈米線之間的傳導不良,因而導致高電阻。所以二者的導電性都有待提升,但當把它們結合在一起時,結果就不同了。

研究結果顯示,新的混合材料擁有較低的片電阻值(sheet resistance),即在超薄材料層中的電阻,初步測量在每單位面積22ohm時其片電阻值是ITO的五倍。此外,該混合結構在彎曲時電阻變化也非常微小,而試圖彎曲ITO時電阻則會急劇增加。這也意味著新材料架構可望克服始終無法達到真正「軟性」目標的新一代顯示器設計壁壘,有希望將顯示技術拓展到更廣泛的應用層面之中。

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