透明导电膜有望发展柔性屏。
研究人员已经展示了基于纳米图案银的新型透明导电电极膜的大规模生产。智能手机触摸屏和平板电视使用透明电极来检测触摸，并快速切换每个像素的颜色。由于银比目前用于制造这些电极的材料更不易碎，更耐化学腐蚀，因此新的薄膜可以提供高性能和持久的选择，可用于柔性屏幕和电子设备。银基薄膜还能使柔性太阳能电池安装在窗户、屋顶甚至个人设备上。
研究人员在《光学材料快报》杂志上报告说，在直径为10 cm的玻璃圆盘上制作了透明导电膜。基于与实验测量结果紧密匹配的理论估计，他们计算出薄膜电极的性能明显优于现有的柔性显示器和触摸屏。
“我们的制造方法具有高度可重复性，并产生化学稳定的配置，在透明度和导电性之间做出可调的妥协，”该论文的第一作者，南丹麦大学的Jes Linnet说。“这意味着，如果该器件需要更高的透明度，但电导率较低，可以通过改变薄膜的厚度来制作。”
寻找灵活的替代方案
如今的透明电极大多采用氧化铟锡(ITO)制成，透明度可达92%，与玻璃相当。尽管ITO膜高度透明，但必须小心处理以实现再现性，并且对于柔性电子器件或显示器应用来说太脆。由于这些缺点，研究人员正在寻找ITO的替代品。
扫描电子显微镜图像显示了沉积在塑料纳米粒子上的银膜。溶解的颗粒留下精确的蜂窝孔图案，允许光通过，产生导电和光学透明的膜。
贵金属(如金、银和铂)的耐腐蚀性使其成为ITO的一种有前途的替代品，可用于制造耐用的耐化学腐蚀电极，可用于柔性基板。然而，到目前为止，贵金属透明导电膜的表面粗糙度很高，这可能会降低性能，因为膜和其他层之间的界面不均匀。透明导电膜也可以由碳纳米管制成，但是这些膜对于目前的所有应用来说都不具有足够高的导电性，并且由于纳米管彼此堆叠而易于遭受表面粗糙。
在这项新的研究中，研究人员使用了一种叫做胶体光刻的方法来制作透明导电银膜。他们首先通过在10 cm的晶片上涂覆一层均匀大小的紧密堆积的塑料纳米粒子来制作掩模层或模板。研究人员将这些涂层晶片放入等离子炉中，均匀地减小所有颗粒的尺寸。当他们在掩模层上沉积银膜时，银进入颗粒之间的空间。然后，他们溶解颗粒，留下精确的蜂窝孔图案，允许光线通过，从而产生导电和光学透明的薄膜。
平衡透明度和导电性
研究人员已经证明，他们的大规模制造方法可以用来制造透明度高达80%的银透明电极，同时保持电阻率低于10欧姆每平方——约为基于碳纳米管的十分之一。同样透明度的电影。电阻越低，电极导电越好。
研究人员使用胶体光刻技术制作了一种透明的导电膜。(a)制造过程的示意图。(b)在银沉积并溶解在塑料颗粒中之后的单个纳米孔。规模:200nm。(c)沉积在均匀颗粒单层上的银膜的低倍放大显微照片证明了大规模的可行性。比例:50微米。(d)在等离子体炉中旋涂和短时间(60秒)后，基材上的单层颗粒:尺度:2微米。(e)在等离子体炉中长时间(3分钟)后的颗粒单层证明，即使在尺寸显著减小后，原始颗粒位置仍保持不变。比例尺:10微米。
“我们工作最新颖的方面是，我们使用与测量结果相关的理论分析来解释这种薄膜的传输和导电特性，”林内特说。“制造问题往往使新材料难以获得最佳的理论性能。我们决定报告我们在实验中遇到的情况，并采取补救措施，以便我们在未来可以使用这些信息来避免或尽量减少可能影响性能的问题。”研究人员表示，他们的研究结果表明，胶体光刻技术可以用来制作化学稳定的透明导电膜，并可用于各种应用。
此外，国内企业重庆元世盛石墨烯膜业有限公司以石墨烯为基础，采用液相法制备石墨烯透明导电膜。
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