银纳米线柔性透明导电薄膜及暖屏的设计与制备开题报告
2020-06-06 11:03:47
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1介绍
透明导体(tc)是平板电视,电子阅读器,智能手机,智能玻璃,触摸屏,有机发光二极管(oled)和有机光伏(opv)中的必要组件。[1]铟 氧化锡(ito)是最常用的透明导体,2013年的销售额约为16亿美元,占透明导体整个市场的93%。 [2]在低薄层电阻(玻璃上为10Ωsq-1)的ito的高透射率(gt; 90%)是ito的普及的主要原因。 然而,ito的几个属性是不期望的。[3] ito是脆性的并且容易开裂。 地壳中铟的丰度低(0.05ppm),其对应的成本高达约600美元每公斤。 然而,对于100nm ito的厚膜,只有大约2%的成本可以归因于原始铟的成本。[5] ito薄膜的大部分成本来自慢(线性涂层速率约 0.01 m s-1),气相溅射工艺,其导致每单位长度的ito膜的开销成本高。此外,从靶溅射的超过70%的ito浪费在溅射室的壁上,必须从该溅射室去除和再循环。除了需要不能增加价值的再循环基础设施之外,溅射过程还有一个主要缺点:薄膜通过率随着薄膜厚度的增加而降低,这使得较厚的高导电性ito比低导电性ito更昂贵。对于ito,典型成本范围从150Ωsq-1 ito的$ 5.5m-2,到10Ωsq-1 ito的最高$ 26m-2 。特定厚度的ito的生产量对于oled和太阳能电池影响很大,由于需要这些器件承载较高的电流,因此使用具有低薄层电阻的ito(约10Ωsq -1)相对昂贵。
诸如ag,cu和au的金属导电性比ito高约50倍,但这些金属的连续膜不是很透明。例如,7nm的au薄膜的透射率为75%,薄层电阻为20Ωsq-1,[16]和7nm ag和1nm ni的双层膜在56%的透射率下具有13Ωsq -1的薄层电阻。
幸运的是,不需要任何自上而下图案化就能获取纳米级金属网,并且实现等同于或优于ito的性能现在已经变的有可能。用可缩放液相合成中第一生长金属纳米线,将纳米线转移到涂覆介质中,以及将纳米线涂覆到透明基底上是可行的。 cambrios技术公司在华盛顿大学younan xia教授的实验室授权下,[21]在银纳米线上(ag nw)合成开发的基础上,已经完善和改进了ag nws的合成、纯化和涂层,以获得在95%透射率下20Ωsq-1的薄膜。 [22]虽然银(约$ 765 kg -1)比铟(约$ 600 kg-1)更昂贵,但是[4,23] ag nws可以通过低成本的卷对卷缝模涂布。由于其较低的处理成本,ag nw越来越多地用作由lg和lenovo出售的计算机的触摸传感器中的透明电极。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1、课题主要研究内容及关键技术:
1.1 研究内容
本课题为近年来在银纳米线材料制备与应用研究工作的延续与深入,研究内容大致可分为以下三个部分:
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