国家科学技术研究委员会 韩国的一个研究小组已经开发了用于可拉伸显示器的大规模可拉伸透明电极
韩国科学技术研究所宣布,一个研究小组已经开发出一种技术来制造大面积波浪形银纳米线网络电极,这种电极在结构上是可拉伸的,具有高度的导电性和透明度
学分:韩国科技学院 一个韩国研究小组已经开发了一种大规模可拉伸透明电极,用作可拉伸显示器
韩国科学技术研究所宣布,一个由李博士领导的研究小组
李相洙和博士
科学技术研究院光电混合研究中心的郑刚(Jeong Gon Son)开发了一种技术,可以制造大面积(比A4大小的纸大)波浪形银纳米线网络电极,这种电极在结构上是可拉伸的,具有高度的导电性和透明度
电流流经的透明电极对基于太阳能电池和触摸屏的显示设备至关重要
基于氧化铟锡(ITO)的透明电极目前已经商业化使用
基于氧化铟锡的透明电极由薄的金属氧化物层制成,其具有非常低的拉伸性并且非常脆弱
因此,氧化铟锡电极不太适合柔性和可穿戴设备,这些设备有望很快成为电子设备市场的主流产品
因此,有必要开发一种以可拉伸性为主要特征的新型透明电极
银纳米线直径几十纳米,纳米材料本身又长又细,像一根棍子
纳米线的小尺寸允许它在施加外力时弯曲
因为银纳米线是由银制成的,所以银纳米线具有优异的导电性,并且可以用于直纳米线的随机网络中,以制造高度透明和柔性的电极
然而,尽管银纳米线是可弯曲和柔性的,但它不能用作可拉伸材料
科学研究院的研究小组使用其新开发的工艺在A4纸大小的基底上形成波浪状银纳米线网络薄膜,并成功地创造出一个成人手大小的可拉伸透明显示器
无预应变的直的银纳米线网络、无溶剂退火的50%预应变的银纳米线网络的扫描电子显微镜图像
50%预应变银纳米线网络的扫描电镜图像
学分:韩国科技学院 其他研究小组研究了可拉伸电极,使用的方法是将银纳米线放置在预拉伸的弹性基底上,并使基底松弛,使它们恢复到原始尺寸,同时在此过程中产生具有小曲率半径的波状或褶皱的银纳米线结构
然而,这种方法有一个主要问题:纳米线很容易被重复的拉伸-松弛循环破坏
这个问题通常通过增加纳米线的数量来制造高密度纳米线网络来解决,使得即使纳米线部分断裂,仍然可以保持足够的电连接来使用弹性电极
然而,创建高密度网络会显著降低透明度,并使得制造可拉伸并同时具有透明度和导电性的高透明电极变得非常困难
由Dr
李相洙和博士
Jeong Gon Son开发了一种新的工艺,通过使纳米线网络与溶剂接触来形成结构上可拉伸的纳米线网络,以克服在松弛预拉伸的衬底时纳米线断裂和损坏的问题
当溶剂被放置在纳米线网络上时,它们变得潮湿,并且各个纳米线之间的摩擦阻力较小
特别地,每个银纳米线可以在水中工作,并重新排列成具有大曲率半径的弯曲纳米线结构,从而可以实现能够稳定拉伸的结构
因为纳米线不经历任何不稳定的条件,所以不存在纳米线网络断裂或纳米线层剥离
通过以这种方式制造银纳米线网络,研究小组能够将衬底及其纳米线拉伸至少50%的初始长度,在大约5000次拉伸-松弛循环中稳定地保持透明度和导电性
研究小组还发现,这种材料可以通过使用乙醇和水作为溶剂的廉价且环保的工艺来生产
示意图和照片图像的标志图案的可拉伸和透明的硫化锌:铜交流电致发光(ACEL)设备与我们的波状银纳米线为基础的可拉伸和透明的电极
可拉伸透明硫化锌:铜ACEL器件在不同机械变形下的电致发光图像,包括(e) 40%拉伸和(f)扭曲和滚动
*聚二甲基硅氧烷(PDMS)信贷:韩国科学技术研究所 科学研究院的研究小组使用其新开发的工艺,在A4纸大小的基底上形成波浪状银纳米线网络薄膜,并成功地创造了一个成人手大小的可拉伸透明显示器
尽管施加了各种机械变形,该显示器仍保持其恒定的发光效率
通过测试,该团队能够证明新工艺适用于除电致发光层之外的所有透明显示器
医生
科学技术研究院的李相洙说:“通过这项研究开发的波浪形银纳米线网络制成的可拉伸透明电极具有高度的导电性,不会因任何变形而改变
“科学研究院的博士
郑刚补充说,“由于这项技术可以用于大规模生产,预计它将对与可穿戴电子设备相关的市场产生巨大影响,如高性能智能服装和医疗设备领域
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