यह आलेख पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों की विशेषताओं से लचीली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी की क्षमता पर चर्चा करता है, विभिन्न प्रौद्योगिकियों के विकास की वर्तमान स्थिति का वर्णन करता है, और सामग्री विशेषताओं, जन उत्पादन प्रौद्योगिकी और उत्पादों की औद्योगिकीकरण प्रगति से विभिन्न प्रौद्योगिकियों के विकास की प्रवृत्ति का विश्लेषण करता है। सेक्स इलेक्ट्रॉनिक्स के उदय के अवसर पर, उद्योग सामग्री, प्रक्रियाओं और उपकरणों को रख सकता है, और सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक्स के महान अवसरों को निपुण कर सकता है।
पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म optoelectronic उत्पादों का आधार है
Optoelectronics घुसना करने के लिए आवश्यक हैं और विद्युत फोटोवोल्टिक उत्पादों प्रकाश, पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म आधारित है, फ्लैट पैनल डिस्प्ले, स्पर्श पैनल, सौर कोशिकाओं, इलेक्ट्रॉनिक कागज, OLED और अन्य optoelectronic प्रकाश व्यवस्था के उत्पादों का आयोजन एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म का उपयोग करने की जरूरत है। शहर अनुसंधान एजेंसी रिसर्च एंड बाजारों 2017 बाजार अनुसंधान में जारी ने बताया कि अनुमान के अनुसार वैश्विक बाजार 2017-2026 वार्षिक औसत वार्षिक वृद्धि 9% से अधिक की दर से पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म है, चाहे वह चेन या आकलन करने के लिए बाजार optoelectronic उत्पादों के आकार से है, पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म है Optoelectronics उद्योग महत्वपूर्ण सामग्री को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।
"पारदर्शिता" और "चालकता" शारीरिक रूप से दो परस्पर अनन्य विशेषताएं हैं। "पारदर्शिता" दृश्य प्रकाश की मात्रा का प्रतिनिधित्व करती है जो माध्यम को घुमा सकती है, जबकि "चालकता" वाहक (इलेक्ट्रॉनों और छेद सहित) का प्रतिनिधित्व करती है। वाहक की संख्या वाहक एकाग्रता से संबंधित है।
ऑप्टिकल गुणों के संदर्भ में, वाहक को प्लाज्मा राज्य में माना जा सकता है और प्रकाश के साथ दृढ़ता से बातचीत कर सकते हैं। जब घटना प्रकाश की आवृत्ति भौतिक वाहक की प्लाज्मा आवृत्ति से कम होती है, तो घटना प्रकाश परिलक्षित होता है। इसलिए, वर्णक्रमीय स्थिति में सामग्री की वाहक-प्लसमोन आवृत्ति निर्णायक कारक है कि दृश्यमान प्रकाश बैंड (380 एनएम -760 एनएम) घुसना कर सकता है या नहीं।
धातु पतली फिल्म की पराबैंगनी क्षेत्र में जनरल प्लाज्मा आवृत्ति, ताकि दृश्य प्रकाश धातु, जिसके कारण अपारदर्शी धातु दिखाई क्षेत्र में ऑप्टिकल गुण दर्शाती है, और धातु ऑक्साइड के प्लाज्मा आवृत्ति प्रवेश नहीं कर अवरक्त क्षेत्र के भीतर गिर जाता है, दृश्यमान क्षेत्र इस प्रकार प्रकाश पारगम्य धातु ऑक्साइड, एक पारदर्शी राज्य दर्शाती है।
हालांकि, धातु ऑक्साइड (ऊर्जा बैंड अंतराल) की ऊर्जा की खाई बहुत बड़ी है, वाहक एकाग्रता सीमित है, देखने के लिए, "पारदर्शिता" और "चालकता" की सामग्री बिंदु के भौतिक गुणों से धातु आक्साइड के गरीब चालकता में जिसके परिणामस्वरूप दो के लिए मुश्किल है पूरा का सामग्री गुण, प्रकाश संचरण के एक उच्च डिग्री करते हुए उच्च चालकता के विकास अपेक्षाकृत मुश्किल है।
धातु सामग्री की मोटाई कम करने के प्रकाश संचरण को बढ़ाने के लिए एक तरीका है, लेकिन एक धातु पतली फिल्म मोटाई भी पतली, उदाहरण के लिए, वाष्प जमाव का गठन प्रक्रिया करने के लिए आसान है द्वीप की तरह एक असंतत विकास ढंग दूसरी ओर, क्योंकि फिल्म मोटाई पतली है, हवा ऑक्सीकरण घटना में आसानी से उत्पन्न, प्रतिरोध मूल्य में भारी बदलाव है, जिसके परिणामस्वरूप फिल्म की स्थिरता के बीच का अंतर, बाद में प्रसंस्करण आवेदन करने के लिए अनुकूल नहीं है।
बेहतर बनाएँ धातु ऑक्साइड की वाहक एकाग्रता दूसरी दिशा में पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म की चालकता को बढ़ाने के लिए है। ऑक्साइड सामग्री स्थिरता, अच्छी फिल्म बनाने गुण डोपिंग (डोपिंग) विनिर्माण दोष या वाहकों के एकाग्रता बढ़ाने के लिए उपयोग किया जा सकता चालकता में सुधार, यह पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के लिए एक आदर्श सामग्री है।
doped टिन ऑक्साइड, जिंक ऑक्साइड और इतने उच्च पारदर्शिता, उच्च चालकता विशेषताओं, जो बीच में एक ईण्डीयुम टिन ऑक्साइड (ईण्डीयुम टिन ऑक्साइड, ITO) सबसे व्यापक रूप। ITO अच्छा विद्युत चालकता, उच्च दृश्य प्रकाश संचरण, और करने के लिए इस्तेमाल किया गया है झिल्ली प्रौद्योगिकी और बाद नक़्क़ाशी आकृति चेंगदू चेंग विश्वसनीय पकाया, यह पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म की मुख्य सामग्री है।
हालांकि ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है, लेकिन ITO भंगुर चीनी मिट्टी सामग्री संबंधित लचीला मांग, ITO विशेषता विखंडन लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स में झुकने तनाव का लचीला इलेक्ट्रॉनिक सुविधाओं से भंगुर अस्थिभंग बल के लिए अतिसंवेदनशील घटक अनुप्रयोगों टोंटी का सामना करना पड़ा, लचीला गुण, पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म ITO प्रतिस्थापित उत्पाद लचीला फोटोवोल्टिक भविष्य के उत्पादों की आधार सामग्री हो जाएगा, नरम सामग्री के लिए एक रणनीतिक optoelectronic उत्पादों है।
लचीली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों के लिए बढ़ती मांग विनिर्माण सामग्री के विविधता
हाल के वर्षों में, मुलायम इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद धीरे-धीरे वाणिज्यिक, नरम डिस्प्ले, मुलायम सेंसर को नरम प्रकाश, मुलायम सौर कोशिकाओं और अन्य प्रौद्योगिकियां प्रत्येक गुजरने वाले दिन के साथ बदल रहे हैं। ये नरम उत्पाद उत्सुकता से लचीली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों की मांग कर रहे हैं।
टच डिस्प्ले रिसर्च के 2015 की रिपोर्ट के अनुसार, गैर ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के लिए बाजार की मांग धीरे-धीरे वृद्धि होगी (चित्रा 1) 2018 में की उम्मीद है, ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म बाजार मूल्य में $ 4 बिलियन से ऊपर की जगह, वर्ष 2022 तक, यह होगा अरब से अधिक दस अमरीकी डॉलर। इतनी बड़ी बाजार का आकार, मुख्य रूप से सॉफ़्ट टच, लचीला प्रदर्शित करता है, लचीला सौर कोशिकाओं और अन्य नरम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से आने वाले वर्षों में पनपने, लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के लिए एक बाजार बनाने की मांग का नतीजा है।
1 अंजीर टच डिस्प्ले रिसर्च गैर ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म बाजार की भविष्यवाणी की।
यद्यपि सैद्धांतिक रूप से एक सामग्री में एक ही समय में उच्च प्रकाश ट्रांसमिशन होता है, उच्च चालकता और लचीली विशेषताओं को मुश्किल होती है, लेकिन धातु की पतली फिल्म, ऑक्साइड / पतली धातु / ढांकता हुआ (डीएमडी) जैसे भौतिक डिजाइन के माध्यम से समग्र संरचना, संयुग्मित बॉन्ड के साथ कार्बनिक प्रवाहकीय बहुलक, गोलाकार प्रवाहकीय कार्बन सामग्री जैसे गैफेन, कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी); या डिजाइन धातु मेष और धातु वेब जैसे मेष-अदृश्य संरचनाओं को मुलायम पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों (चित्रा 2) में बनाया जा सकता है। निम्नलिखित इन तकनीकों के वर्तमान शोध और विकास उपलब्धियों की समीक्षा है।
चित्रा 2 विभिन्न संभावित पारदर्शी लचीला प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकियां
धातु फिल्म
धातु सामग्री की मोटाई कम करने के लिए प्रकाश की संचरण में वृद्धि हो सकती है, लेकिन जब धातु फिल्म मोटाई भी पतली है, सामग्री की गरीब स्थिरता आसानी से ऑक्सीकरण, प्रतिरोध मूल्य। चांदी धातु के बजाय जापान पतली चांदी मिश्र धातु से TDK में भारी बदलाव ला सकती है और इसके बाद के संस्करण कम सुरक्षात्मक परत को दूर करने के 90% की 9 Ω / वर्ग संचरण में धातु पतली 3 चित्र में दिखाया फिल्म, अद्वितीय एजी-स्टैक्ड फिल्म प्रतिरोध की स्थिरता अभी भी अधिक है।
चित्र 3 TDK लचीला गुणवत्ता चांदी मिश्र धातु लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म संरचना
ऑक्साइड नैनो स्तर की मोटाई कम करने के लिए ऑक्साइड की भंगुरता में सुधार हो सकता है, तथापि, मोटाई में कमी, वहाँ अनिवार्य रूप से ऑक्साइड के लिए उत्कृष्ट क्लिप की प्रवाहकीय धातु पतली फिल्म की चालकता कम हो जाएगा, अवसर एक निश्चित विक्षेपन में हो सकता है, प्रकाश संचरण और चालकता को बनाए रखने के लिए लागू किया जा सकता है।
डीएमडी संरचनात्मक सामग्री अभी भी शामिल हैं ZnS / एजी / WO3 ;. MoOx / एयू / MoOx डीएमडी संरचनाओं इन घटकों के लिए इस तरह के सौर सेल की OLED खड़ी परत संरचना के रूप में, ऊर्जा का स्तर मिलान करने के लिए, ऊर्जा का स्तर ऑक्साइड का चयन करके किया जा सकता है की जरूरत है विशेष रूप से उपयुक्त घटकों मिलान फोटो इलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता और धातु पतली फिल्म डीएमडी संरचनाओं जटिल वैक्यूम प्रक्रिया की आवश्यकता को बढ़ाने के लिए, उत्पादन लागत ITO की तुलना में अधिक है, उच्च जोड़ा मूल्य के साथ ऑप्टिकल उत्पादों के लिए अधिक उपयुक्त है।
प्रवाहकीय पॉलिमर
बहुलक सामग्री, π इलेक्ट्रॉनों द्वारा बंधुआ साथ संयुग्मित बॉन्ड कम ही, उपयुक्त डोपिंग एकाग्रता वाहक में बढ़ाया जा सकता है के तहत, एक प्रवाहकीय बहुलक प्रवाहकीय बहुलक लचीला गुण फिल्म कोटिंग का प्रयोग होता है कपड़ा मोड, संसाधन की लागत के गठन, पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म अधिमानतः लचीला सामग्री है।
AuCl3 (पाली की camphorsulfonic एसिड के साथ doped (Camphorsulfonic एसिड, सीएसए) polyaniline (polyaniline, पानी), माइक्रो पायस बहुलकीकरण विधि एनएसएस polypyrrole (polypyrrole, PPY), doped पॉली-3-hexylthiophene (3 -hexylthiophene, P3HT) (पाली (3,4-इथाइलीन dioxythiophene की polystyrene sulfonate, पीएसएस)) (पाली (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene सल्फोनिक अम्ल, PEDOT) के साथ doped लचीला पारदर्शी सुचालक का गठन किया जा सकता है फिल्म, जो PEDOT वाणिज्यीकरण किया गया है: पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के पीएसएस सामग्री आवेदन सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया।
dimethylmethylene (डाइमिथाइल sulfoxide, DMSO) इंटरफेस एक फ्लोरीन युक्त सक्रिय एजेंट के साथ जोड़ने के बाद PEDOT संशोधित: पीएसएस, Vosgueritchian प्रतिरोध 46Ω / वर्ग विकसित की है, लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म 82% संचरण।
पीएसएस अणुओं: नियंत्रण या PEDOT; इसके अलावा, एसिड methanesulfonic करने के तरीके (Methanesulfonic एसिड, एमएसए) प्रसंस्करण, उदाहरण के लिए विद्वानों प्रतिरोध 50Ω / वर्ग 92 फिल्म निर्माण प्रौद्योगिकी के प्रकाश संचरण की% करने के लिए के तहत प्रकाशित कर रहे हैं व्यवस्था तक फिल्म का 97.2% पैठ 17Ω / वर्ग के रिकार्ड का विकास किया।
पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म एक प्रवाहकीय बहुलक कोटिंग विधि के गठन फिल्म है, उत्पादन लागत का लाभ है, लेकिन प्रवाहकीय बहुलक सामग्री के गरीब स्थिरता, यूवी विकिरण के तहत है, एक संयुग्मित बंधन एक कट्टरपंथी अपरिवर्तनीय क्षति सामग्री आसानी से कारण उत्पन्न करने के लिए चिपके रहते है प्रवाहकीय कमी आई है।
इसके अलावा, dopant सामग्री आम तौर पर, आयनों का आरोप लगाया अवशोषित कर लेता है पानी आसानी से electroconductive पतली फिल्म के प्रतिरोध की भिन्नता का कारण बन रहा है। कई तरीकों विकास में प्रवाहकीय बहुलक की स्थिरता को बढ़ाने के लिए, लेकिन अभी भी हालांकि ITO की वास्तविक आवेदन बदल नहीं सकते।
प्रवाहकीय कार्बन सामग्री
कार्बन रंगीन सामग्री, एक कार्बन allotrope इस तरह के एक हीरे की फिल्म के रूप में उत्कृष्ट इन्सुलेशन विशेषताओं, हो सकता है, इस तरह के ग्राफीन के रूप में उत्कृष्ट चालकता विशेषताओं, हो सकती है, कार्बन बंधुआ अंत दृश्य। चालकता भिन्न होता है ग्रेफाइट कार्बन सामग्री, कार्बन नैनोट्यूब (कार्बन नैनोट्यूब, CNT) और ग्राफीन (ग्राफीन)। जिसमें कार्बन नैनोट्यूब, ग्राफीन चालकता की एक निश्चित डिग्री, दृश्य प्रकाश नैनो पैमाने आयाम विन्यास की तरंग दैर्ध्य की तुलना में कम, उच्च प्रकाश है और लचीला प्रवेश गुण, संभावित लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के लिए लागू किया जाना है।
कार्बन नैनोट्यूब
कार्बन नैनोट्यूब कार्बन परमाणुओं से बने ट्यूबलर संरचनाएं हैं। उनके पास एकल दीवार सीएनटी (एसडब्ल्यूसीएनटी) और बहु-दीवार सीएनटी (MWCNTs) हैं। कार्बन नैनोट्यूब का रासायनिक उपचार किया जाता है या वे हैं डोपिंग कार्बन नैनोट्यूब की उच्च चालकता विशेषताओं को बना सकती है। इन रेशेदार, प्रवाहकीय कार्बन नैनोट्यूब लागू करें, अतिव्यापी ओवरलैपिंग द्वारा एक प्रवाहकीय नेटवर्क बना सकते हैं।
कुछ विद्वानों का एक सूखी हस्तांतरण विधि, उच्च गुणवत्ता वाले SWCNT लचीला सब्सट्रेट 110Ω / वर्ग, प्रवाहकीय फिल्म के 90% के प्रकाश प्रवेश दर पर बनता है के उच्च तापमान विकास के लिए सीधा हस्तांतरण की है। एक पारदर्शी प्रवाहकीय कोटिंग के गठन की कम लागत विधि के संदर्भ में फिल्म है, यह, और अधिक प्रत्यक्ष हस्तांतरण विधि के ऑप्टिकल विशेषताओं को हासिल करना मुश्किल है, क्योंकि मजबूत वैन डेर वाल्स अंतर-CNT, तरल कुल में आसानी से CNT बंडल (बंडल), जरूरत में कोटिंग निलंबन किया जा सकता है में गठित कुछ तरल CNT additives जो फिल्म की फोटो इलेक्ट्रिक गुणों को प्रभावित कर सकते हैं की एक समान फैलाव बनाने के लिए जोड़ा गया है।
। छितरे, शोधकर्ताओं Woong स्पिन कोटिंग विधि के रूप में एक गैर-ईओण पृष्ठसक्रियकारक 59Ω / वर्ग में फिल्म के 71% के प्रकाश प्रवेश दर थे, किम स्थानों अन्य शोधकर्ताओं hydroxypropylcellulose (Hydroxypropylcellulose) मिश्रण SWCNT चाकू कोटिंग एक घोल तैयार करने के लिए, और लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म, 68Ω पर / वर्ग, 89% के प्रकाश प्रवेश दर तैयार करने के लिए तो बाद नाड़ी प्रकाश प्रक्रिया के माध्यम से लागू किया जाता है।
4 पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म की प्रक्रिया का एक योजनाबद्ध दृश्य है नरम CNT के औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जिसमें स्याही फैलाव, कोटिंग फिल्म गठन की प्रक्रिया एक रियर तीन प्रमुख प्रौद्योगिकियों CNT पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म औद्योगीकरण है।
चित्रा 4 नरम सीएनटी पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म की प्रक्रिया आरेख
। ग्राफीन
ग्राफीन 2004 से, सबसे इस सदी में सामग्री का देखा में से एक है, के बाद 诺沃谢洛夫 (कोंसटेंटिन नोवोसेलोव) अत्यधिक उन्मुख pyrolytic ग्रेफाइट से ग्राफीन सामग्री सफलतापूर्वक अलग-थलग, ग्राफीन कवर टिम (आंद्रे Geim) होगा विशेष ध्यान से दो आयामी संरचना के उच्च चालकता विशेषता, पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म अनुसंधान और विकास परियोजनाओं की एक प्राकृतिक आवेदन। CNT के समान है, सूखी फिल्म का सीधा हस्तांतरण और ग्राफीन एक कोटिंग स्याही तैयार करने के लिए एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म दो है बयान तरीकों।
एक उच्च तापमान सीवीडी प्रक्रिया का उपयोग कर 150Ω / वर्ग पर एक उपयुक्त dopant के साथ बनाया जा सकता है, प्रकाश का 87% ग्राफीन पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के माध्यम से गुजरता है, लेकिन लचीला सब्सट्रेट बहुलक उच्च तापमान सीवीडी प्रक्रियाओं का सामना नहीं कर रहा है।
सोनी जापान एक हस्तांतरण विधि विकसित की इस समस्या को, एक तांबे पन्नी सब्सट्रेट पर ग्राफीन की उच्च गुणवत्ता वाले विकास के उपयोग से उबरने के लिए, और फिर एक पीईटी फिल्म पर स्थानांतरित कर दिया, और फिर तांबा एक ग्राफीन लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्राप्त करने के लिए दूर भंग कर दिया गया (fig। 5)। यह सिर्फ है हस्तांतरण की सतत प्रक्रिया की एक किस्म की उच्च लागत, औद्योगिक उत्पादन अपेक्षाकृत जटिल और मुश्किल है।
अंजीर 5 सोनी लचीला ग्राफीन पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के एक हस्तांतरण विधि बनाने उपयोग का विकास किया।
ग्राफीन कोटिंग प्रक्रिया CNT के साथ इसी तरह की है, मॉडुलन एक स्याही, एक कोटिंग फिल्म गठन है, और additive। उपचार के बाद हटा दिया जाता है ग्राफीन शीट संरचना के बाद से, वान डेर वाल्स बल के कारण कुल CNT से अधिक गंभीर कारण होता है, जैसे कि ग्राफीन तरल फैलाव CNT की तुलना में कठिन।
ग्राफीन की तदनुसार फैलाव प्रौद्योगिकी के विकास, एक प्रमुख लचीला ग्राफीन पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म निर्माण एक ग्रेफाइट निलंबन का उपयोग करते हुए शोधकर्ताओं की प्रक्रिया सीधे एक पानी / शराब समाधान में बिखरे स्थानांतरित कर रहा है, रिलीज ग्राफीन तैयार ग्राफीन स्याही (fig। 6) , graphene फैलाने की कठिनाई से बचने के लिए है।
लेपित graphene स्याही बनाने के लिए चित्रा 6 ग्रेफाइट तरल stripping विधि।
इसके अलावा, ग्राफीन ऑक्साइड (ग्राफीन ऑक्साइड, GO) कई ध्रुवीय बंधुआ ऑक्सीजन होने के रूप में, एक स्थिर स्याही, एक कोटिंग फिल्म गठन की प्रक्रिया में मदद करता है तैयार करने के लिए अपेक्षाकृत आसान है, लेकिन अभी कोटिंग के बाद ग्राफीन ऑक्साइड की आवश्यकता होगी प्रवाहकीय ग्राफीन पतली फिल्म करने के लिए कम, एक और अधिक उदार कमी प्रक्रिया काम चल रहा है।
धातु नेटवर्क
रेखाओं की आंखों की पहचान लगभग 6um है, इसलिए 6um से कम व्यास वाला धातु तार एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म में बनाया जा सकता है जिसमें धातु दिखाई नहीं दे रहा है। चूंकि धातु में उत्कृष्ट चालकता है, इसलिए केवल धातु की एक छोटी मात्रा का गठन किया जा सकता है। अत्यधिक प्रवाहकीय पतली फिल्म, एक संभावित तकनीक है।
धातु जाल फिल्म को नक़्क़ाशीदार किया जा सकता है, एक पैटर्न-नियंत्रित धातु जाल (धातु मेष) बनाने के लिए मुद्रित स्क्रीन, या धातु जाल या नैनोयर्स को अनिश्चित धातु जाल (धातु वेब) बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है।
धातु मेष
नक्काशी की गयी तांबा धातु ग्रिड विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण (ईएमआई) के रूप में तांबे जाल के आवेदन पर एक परिपक्व उत्पाद, अतीत प्लाज्मा डिस्प्ले (प्लाज्मा डिस्प्ले)। एक पारंपरिक जोखिम में, विकास, नक़्क़ाशी, फोटोलिथोग्राफी एक पारदर्शी प्रवाहकीय धातु जाल की प्रक्रिया है झिल्ली वाणिज्यीकरण किया गया है और स्पर्श पैनल उद्योग के लिए आवेदन किया। Cu2O / Cu / Cu2O संरचना का उपयोग, विद्वानों 7um किम, चौड़ाई, ग्रिड रिक्ति 450um जाल धातु पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म, और प्रवेश पर प्रतिरोध 15.1Ω / वर्ग हो सकता है 89% तक।
पीला एचिंग की प्रक्रिया के विपरीत, सीधे। फ़ूजी फिल्म (Fujifilm) जोखिम तकनीक विकसित की चांदी, सब्सट्रेट पहले मुद्रण प्रक्रिया अधिक ग्रिड की तरह एक सब्सट्रेट चांदी ब्रोमाइड से अधिक कोटिंग में किया जाता है, और उसके बाद जोखिम के अधीन, धोने रजत और अन्य कार्यक्रम ग्रिड पैटर्न बनाते हैं और फिर रासायनिक धातु ग्रिड को रासायनिक रूप से मोटा करते हैं।
या फिर एक सटीक स्क्रीन प्रिंटिंग (डायरेक्ट मुद्रण प्रौद्योगिकी, डीपीटी) चांदी की मुद्रित का उपयोग कर लाइन 20um, 0.5 ~ 1.6Ω / वर्ग की चादर प्रतिरोध, 78 के लिए 88% के प्रकाश प्रवेश दर चौड़ाई। कोमुरा तकनीक जापान एक gravure को हस्तांतरित पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म 5um मुद्रित लाइन चौड़ाई के (Gravure ऑफसेट)।
कुछ विद्वानों का इंकजेट मुद्रण 0.3Ω / वर्ग के सीधे मुद्रित ग्रिड सतह प्रतिरोध। चेंग सबसे बड़ी चुनौती एक बड़े क्षेत्र मुद्रण कि विधि, 5um चौड़ाई चुनौतीपूर्ण नीचे मुद्रित है। इसके अलावा, कोई बात नहीं क्या की तरह मुद्रण विधि, एक नैनो धातु पेस्ट अच्छा विद्युत प्रवाहकीय ग्रिड, लचीला सब्सट्रेट के ताप क्षमता में अंतर एक बहुलक, एक धातु नैनो समस्याओं को दूर किया जाना है और इतनी आसानी से sintering के दौरान ऑक्सीकरण कर रहे हैं बनाने के लिए sintered किया जाना है।
जबकि उच्च तापमान sintering, तांबा नैनोकणों, नैनो चांदी कण, या लेजर sintering के साथ लेजर sintering, इस तरह के चांदी के रूप में तांबे धातु जाल, एक धातु जाल, से बाहर निर्मित होते हैं लेजर sintering, जाल पैटर्न के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं ( अंजीर। 7)। जिसमें धातु में चांदी की चादर प्रतिरोध जाल 30Ω / वर्ग या उससे कम, 85% से अधिक की रोशनी संचरण।
अंजीर चांदी धातु जाल के साथ एक तांबे धातु जाल के 7 लेजर sintering
धातु नेटवर्क (धातु वेब)
सापेक्ष डिजाइन किया गया है, और एक धातु जाल मार्ग आकार के माध्यम से, धातु नेटवर्क स्वाभाविक रूप से patterning प्रक्रिया छोड़ा जा सकता है, लेकिन वे कर सकते हैं जम जाता है एक कॉफी की अंगूठी बनाने उद्देश्य प्रवाहकीय नेटवर्क निलंबन सुखाया जाता है ठोस का उपयोग कर का गठन तक पहुंचता है (कॉफी की अंगूठी) एक उपयुक्त सूखी फिल्म के बाद निलंबन का असर विधानसभा (स्व संरेखण) स्वाभाविक रूप से धातु नेटवर्क प्रस्तावना कर सकते हैं; एक धातु नैनो तार का उपयोग के रूप में नीचे वर्णित है, प्रवाहकीय धातु नेटवर्क बनाने के लिए interleaved हो सकता है।
निलंबन, एक अंगूठी एक ठोस रूप में जाना जाता बनाने के लिए विशेष रूप से अपने आप किसी नेटवर्क के रूप में तरल वाष्पीकरण सुखाने के बाद नैनो चांदी की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया कॉफी अंगूठी प्रभाव, नैनो-चांदी स्याही इकट्ठा सूखे जबकि पैटर्न वाली मुद्रण प्रक्रिया की आवश्यकता को समाप्त कर रहा है।
स्वत: बुलबुला पतन समुच्चय के विद्वान Tokuno चतुर उपयोग चांदी nanowire नेटवर्क का गठन, निसादित पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म का गठन किया जा सकता है (fig। 8) 6.2Ω / वर्ग, प्रवेश के 84% की सतह प्रतिरोध, अमेरिका Cima नैनो टेक भी इसी तरह का उपयोग सिद्धांत पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म। अंजीर। 9 जो एक नेटवर्क धातु का गठन विकसित की है विशेष स्याही का उपयोग है।
अपने आप किसी नेटवर्क एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म 8 द्वारा गठित जब फिल्म चांदी nanowires के गठन में एकत्र हुए।
9 धातु नेटवर्क ऑटोफोकस में अमेरिकी Cima नैनो टेक नैनो चांदी में
एक अन्य प्रकार का धातु नेटवर्क नैनोयर्स से बना होता है। नैनोवायर बहुत पतले होते हैं, और तारों की उपस्थिति नग्न आंखों के लिए अदृश्य होती है। नैनोवायर के साथ जुड़े धातु नेटवर्क उत्कृष्ट चालकता के साथ एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म बनाता है। धातु के तारों (छवि 10) के ओवरलैपिंग द्वारा गठित धातु नेटवर्क में एक सरल विनिर्माण प्रक्रिया और कम लागत है।
रासायनिक रूप से नैनो तांबा तार संश्लेषित, विद्वान गुओ 51.5Ω / वर्ग में प्रकाशित, प्रकाश ट्रांसमिशन पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म का 93.1% तक पहुंच सकता है; चांदी की चालकता तांबे की तुलना में बेहतर है, नैनो चांदी के तार की एक छोटी मात्रा को उच्च में जोड़ा जा सकता है आचरणशीलता, उच्च ट्रांसमिशन पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म। एक अन्य विद्वान जिया ने 21Ω / वर्ग का प्रतिरोध प्रकाशित किया, मुलायम पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म का 9 3% प्रकाश प्रकाश, इसके बेहतर लचीलापन और स्पर्श पैनल प्रदर्शन दिखाया गया 11 शो
चित्रा 10 नैनोसिल्वेर तारों के इंटरलास्ड धातु नेटवर्क
स्पर्श पैनल डिस्प्ले के 11 उत्कृष्ट लचक नरम चांदी nanowire पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म
बड़े क्षेत्र पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म चांदी nanowires निरंतर उत्पादन प्रौद्योगिकी परिपक्व हो गया है, एक सतत रोल करने वाली रोल कोटिंग स्लॉट में शोधकर्ताओं (स्लॉट मरने कोटिंग), लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय चांदी nanowires की 400mm की चौड़ाई द्वारा निर्मित जब फिल्म, 30Ω / वर्ग की सतह प्रतिरोध, एक उच्च पहलू अनुपात चांदी nanowire सामग्री गुण 90% की एक ऑप्टिकल संचरण लेकिन, कोटिंग एकरूपता ताकि नियंत्रित करना मुश्किल है, इसलिए विकास की प्रक्रिया और उपकरण एकरूपता चेन्नई को नियंत्रित करने में सक्षम है औद्योगिक उत्पादों के प्रमुख मीटर चांदी पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म में से एक।
लचीली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी के विकास में तीन प्रमुख रुझान
लचीला, प्रकाश पैठ में, कई लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी से अधिक खोज रहे हैं, प्रवाहकीय तीन विशेषताएं कुछ घटनाओं है, यह सामग्री विशेषताओं, उत्पादन प्रक्रिया से है, प्रौद्योगिकी परिपक्वता अपने भविष्य के विकास की जांच।
सामग्री गुण
चालकता और प्रकाश पैठ, सबसे महत्वपूर्ण ऑप्टिकल गुण लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म, एक उच्च चालकता अभी भी प्रकाश पैठ के एक उच्च स्तर बनाए रख सकते हैं उत्पाद विकास के रुझान है। पूर्ववर्ती कई लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी की तुलना करने के मैं लगभग कुछ साल विभिन्न अनुसंधान इकाइयों चादर प्रतिरोध प्रकाशित किया है और जैसा कि चित्र 12 में दिखाया गया है प्रकाश संचरण विभिन्न लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी के परिणामों का मूल्यांकन किया गया था।
अंजीर 12 एक सतह प्रतिरोध मूल्यांकन और लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकी की एक किस्म करने के लिए प्रकाश संचरण है।
यह आंकड़े से पाया जा सकता है, तो मानक के 80% से अधिक की रोशनी संचरण, 100Ω / वर्ग के प्रतिरोध से अधिक है, इसके बाद के संस्करण तकनीकी आवश्यकताओं को प्राप्त करने, लेकिन, जब / वर्ग या उससे कम है, और कार्बन नैनोट्यूब 100Ω को ग्राफीन चाहिए विकास वैक्यूम विधि, और फिर इतनी के रूप में तकनीकी आवश्यकताओं को प्राप्त करने के फिल्म गठन हस्तांतरण करने के लिए।
प्रवाहकीय बहुलक और एक धातु जाल, धातु जाल इस विनिर्देशन के साथ प्राप्त किया जा सकता है, और 10Ω / वर्ग या उससे कम, केवल धातु जाल नेटवर्क धातु। जिसमें चांदी nanowire नेटवर्क 100Ω / वर्ग या उससे कम, या भी कम देखे जा सकते हैं के अनुरूप कर सकते हैं उत्कृष्ट गुण, जो चांदी के उत्कृष्ट बिजली के गुणों की वजह से है, चांदी nanowires की एक छोटी राशि एक कम प्रतिरोध और एक उच्च संचरण की ऑप्टिकल विशेषताओं को प्राप्त करने के।
उत्पादन प्रक्रिया
जटिलता और लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म के बड़े पैमाने पर उत्पादन लागत में बारीकी के रूप में तालिका 1 में दिखाया गया है ऊपर-वर्णित उत्पादन की प्रक्रिया को लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों से संबंधित है कई विश्लेषणात्मक तकनीकों, एक पतली धातु ऑक्साइड फिल्म / धातु फिल्म / ऑक्साइड हैं एक वैक्यूम कोटिंग प्रक्रिया, निर्माण उपकरण और उच्चतम लागत।
कार्बन नैनोट्यूब, ग्राफीन विशेष सूखी हस्तांतरण की प्रक्रिया, नए उपकरणों को विकसित करने के लिए की जरूरत है। धातु जाल एचिंग की प्रक्रिया जटिलता, जोखिम, विकास, नक़्क़ाशी, अलग करना पीला महंगे उपकरण है, लेकिन विनिर्माण प्रौद्योगिकी परिपक्व, तांबा है पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म ग्रिड अब टच पैनल उत्पादन उद्योग के लिए लागू किया जाता है।
पीला आकृति प्रक्रिया का धातु जाल मुद्रण बजाय मुद्रित करने के लिए, यह आगे सरलीकृत आकृति उपकरण निवेश होने की उम्मीद है, लेकिन कम तापमान sintering प्रक्रिया और तंत्र को बढ़ाने के लिए की जरूरत है। प्रस्तावना धातु नेटवर्क को इकट्ठा किया और छोड़े गए आकृति प्रक्रिया, विनिर्माण सरल धातु जाल के मुद्रण लागत से बंद।
कोटिंग कोटिंग प्रकार कार्बन नैनोट्यूब बयान डोपिंग उपचार किया जाना करने के बाद, ग्राफीन ऑक्साइड कोटिंग फिल्म गठन में ग्राफीन कमी उपचार, उपकरण और निर्माण लागत इकट्ठे प्रस्तावना चाहिए समान धातु नेटवर्क होने के लिए। ओवरलैपिंग nanowires धातु प्रवाहकीय बहुलक नेटवर्क कोटिंग फिल्म तंत्र के गठन एक उत्पादन उपकरण का उपयोग कर निर्मित किया जा सकता है और उत्पादन लागत सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी तकनीक है।
औद्योगिक माल प्रगति
नई प्रौद्योगिकियों का औद्योगीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके लिए भौतिक विकास, प्रक्रिया विकास और बड़े पैमाने पर उत्पादन की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में, "वॉल्यूम उत्पादन विकास" एक महत्वपूर्ण कुंजी है। मास उत्पादन विकास में सामग्रियों, प्रक्रियाओं और उपकरणों का एकीकरण शामिल है। यह एक नई तकनीक भी है। व्यावसायीकरण की कुंजी।
तांबा धातु ग्रिड टच पैनल बाजार पर है और सभी लचीली पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म प्रौद्योगिकियों में सबसे तेजी से बढ़ती तकनीक है। कई पेशेवर टच पैनल निर्माताओं द्वारा कई पेशेवर प्रदर्शन प्रदर्शनियों में नैनो रजत टच पैनल प्रदर्शित होते हैं। वस्तुओं का औद्योगिकीकरण।
हालांकि कई फिल्म निर्माताओं द्वारा प्रवाहकीय बहुलक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों का प्रदर्शन किया जाता है, व्यावहारिक अनुप्रयोग अभी भी विकसित किए जा रहे हैं। मुद्रण और स्व-असेंबली प्रक्रियाओं के धातु नेटवर्क ने सामग्रियों और प्रक्रियाओं, और संबंधित जन उत्पादन प्रक्रियाओं और उपकरणों में कुछ प्रगति की है। अभी भी विकास के तहत। ग्रेफेन अभी भी स्याही सामग्री और प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के विकास के चरण में है। क्वालिटीवेटिव प्रगति चित्रा 13 में दिखाया गया है।
Fig.13 वर्तमान में विभिन्न मुलायम पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों के व्यावसायीकरण की प्रगति
सामग्री गुण, उत्पादन प्रक्रिया और देखने के तकनीकी परिपक्वता से, चांदी nanowires के पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म एक सौ Ω / वर्ग श्रृंखला के लिए कई Ω / वर्ग भर में ऑप्टिकल गुण में सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी उत्कृष्ट ऑप्टिकल पैठ है डिग्री; कम लागत वाली बयान कोटिंग प्रक्रिया, चांदी nanowires, स्याही, प्रवाहकीय लचीला पारदर्शी श्रृंखला स्पर्श पैनल अनुप्रयोगों को पूरा करने के झिल्ली के साथ, केवल जरूरतों को मजबूत बनाया जाए तंत्र और प्रक्रिया के एकीकरण है।
चांदी nanowires विशेष स्याही कम चिपचिपापन, उच्च पहलू अनुपात की स्याही है, कोटिंग एकरूपता फिल्म गठन, एक विशेष चांदी nanowire प्रवाहकीय नेटवर्क कोटिंग उपकरण विकास, खुला लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय चांदी nanowires के लिए नियंत्रित करने के लिए मुश्किल है झिल्ली उत्पादन की बाधा के लिए एक कुंजी।
कठिन नरम समझ के लिए महत्वपूर्ण सामग्री के विकास के लिए अवसर से ऑप्टिकल माल
1990 के दशक की शुरुआत जिस तरह से एक पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म sputtering बनाने के लिए से, ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म ITO पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म गुण तेजी से भविष्य optoelectronic उत्पादों पूरा करने में असमर्थ में नरम प्रवृत्ति का पर्याय बन गया है, तथापि, optoelectronic छोटे से बड़े उत्पादों, हार्ड से है की जरूरत है।
नई सामग्री, कार्बन नैनोट्यूब, ग्राफीन के विकास में लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म, प्रवाहकीय बहुलक अनुप्रयोगों कुछ प्रगति है, लेकिन विभिन्न प्रौद्योगिकियों के आवेदन में से पहले इस प्रक्रिया विकास, उपकरण एकीकरण और अन्य तकनीकी मुद्दे हैं होने के लिए बाजार में पर काबू पाने के।
इसके अलावा, निर्माण लागत अभी भी तकनीकी में एक महत्वपूर्ण कारक अंत में जीतने के लिए सक्षम हो। सामग्री गुण से, औद्योगीकरण की प्रगति की तुलना और सामान्य समग्र समीक्षा में जिंस परिष्करण और से Optoelectronics उद्योग में अनुप्रयोगों के व्यावसायीकरण के लिए तत्पर हैं करने की प्रक्रिया कठिनाई कुंजी पल मुलायम, और संबंधित उद्योगों के लिए कठिन सामग्री नरम प्रमुख रणनीतिक फोटोवोल्टिक उत्पादों गुरु सकते हैं, यह लचीला पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्म को विकसित करने का अवसर बन गया है।