바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")Nanosystems Research Division[연구 부서 이사 Yase Kiyoshi] Kawamoto Toru, Green Technology Research Group의 이사 인 Tanaka Toru의 최고 연구원은 인쇄를 통해 미세 금속 배선으로 투명한 전극을 사용했습니다Prussian Blue Type Complex나노 입자 잉크Electrochromic Element이 요소는 응답 속도를 줄이지 않고 높은 투과율 및 반사율을 달성하고 사용 된 희귀 금속 인듐의 양을 감소시키는 바카라 족보 혈증 요소입니다
바카라 족보의 고유 한 슈퍼 잉크젯 방법을 사용하여 금 나노 입자 잉크를 인쇄하여 미세 금속 배선을 형성했습니다 이번에 개발 된 전기산 기 장치는 15 볼트 미만의 전압에서 흰색 노란색의 색 변화를 보여 주었고, 흰색의 반사율은 대부분의 가시 광선 영역의 경우 55%를 초과했습니다 또한, 반응 속도는 미세 금속 배선이 적용되지 않은 경우보다 대략 8 배 높았으며, 1,000 개의 작동 후에도 상당한 속도 강하가 관찰되지 않았다 앞으로 전기산 요소가 사용될 것입니다디밍 유리yae-paper와 같은 영역을 늘리는 데 효과적이 될 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 2011 년 2 월 16 일부터 2 월 18 일까지 도쿄 빅 광경에서 열릴 제 10 차 국제 나노 기술 일반 전시회 및 기술 컨퍼런스에서 발표 될 예정입니다Nano Tech2011) 바카라 족보 부스에서"나노 기술로 도전하는 대규모 지역 프로젝트"의 일부로 발표됩니다
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그림 1 : 인쇄에 의해 적용된 미세 금속 배선을 갖춘 바카라 족보산 요소의 구조 (왼쪽) 및 색상 변화 (오른쪽) EC 층은 바카라 족보산 층이다
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최근에, 에어컨의 에너지 효율을 향상시키기 위해, 유리의 색상을 제어하고 전송 된 빛의 양을 조정할 수있는 광수 유리에주의를 기울였다 전형적인 기술은 바카라 족보에 따라 색을 바꾸고 점점 더 실용화되는 바카라 족보산 장치입니다
또한, 색상 제어 방법으로, 반사 디스플레이 장치 인 전자 용지는 디스플레이를 유지하기 위해 에너지가 필요하지 않으므로 에너지 절약에 중점을 둡니다 다른 기술과 비교할 때, 바카라 족보산 물질을 사용하는 전자 용지는 저렴한 것으로 간주되며 50% 이상의 높은 흰색 반사율을 가지므로 밝게 표시 할 수 있습니다 예를 들어, 미국 리서치 회사 인 DisplaySearch에 따르면, 바카라 족보 혈증 장치는 2013 년에 제품 레이블과 같은 소규모 전자 용지의 주요 기술이 될 것으로 예측합니다 또한 야외 광고와 같은 대규모 장비에 배치 될 것으로 예상됩니다
전기 혈증 요소를 구성하는 중요한 성분은 전기 균 재료, 전해질 및 투명 전극입니다 (그림 2 좌측) 바카라 족보는 프러시아 블루와 아날로그 나노 입자 잉크 (2007 년 8 월 8 일에 바카라 족보 언론의 애니메이션) 이 조명 방화 유리 요소의 색상 변화에는 메모리 특성이 있습니다 즉, 전력은 색상을 변경할 때만 소비되며 변경 후에는 전력이 소비되지 않고 색상 상태를 유지할 수 있습니다 또한, 겔 유사 전해질을 사용함으로써, 코팅에 의해 전해질을 형성 할 수 있었다 (2010 년 3 월 26 일에 바카라 족보 언론의 애니메이션) 이 기술을 사용하면 대부분의 장치 제조를 인쇄 및 코팅으로 수행하여 비용을 줄이고 흰색 전해질 겔을 사용하여 전자 용지에 사용할 수있는 반사 장치를 제조 할 수 있습니다
전극을 통해 바카라 족보 균 층의 색 변화가 나타나기 때문에, 투명 전극은 중요한 구성원이다 바카라 족보산 장치의 투과율 및 반사율을 향상 시키려면 투명 전극의 가시 광선 투과율을 증가시켜야합니다 반면에, 대규모 원소에서도 충분히 빠른 응답 속도를 얻으려면 투명 전극의 바카라 족보 저항을 줄여야합니다 투명 전극에 주로 사용되는 인듐 틴 산화물 (ITO)은 금,은 및 알루미늄과 같은 일반 금속보다 저항력이 높으며 두꺼운 필름이 바카라 족보 저항을 감소시키기 위해 필요합니다 그러나, 필름의 두꺼움으로 인해 가시 광선 투과율이 감소하기 때문에, 바카라 족보 저항의 감소와 투과율의 증가를 달성하기가 어렵다 또한, ITO에는 희귀 금속 인듐이 포함되어 있기 때문에 비용과 미래 자원에 대한 우려가 있습니다
이번에는 ITO의 필름 두께를 줄이고 ITO 필름에 미세 금속 배선을 적용하여 광학 특성 개선, 응답 속도 유지 및 사용 된 희귀 금속의 양을 줄이는 등 투명 전극의 문제를 해결하는 것을 목표로했습니다 실질적으로 사용될 때, 금속 배선을 눈에 보이지 않는 레벨로 소형화해야하므로, 쉽게 정제 될 수있는 슈퍼 잉크젯 방법을 사용하여 배선을 그려서 상기는 입증되었습니다
또한,이 연구 및 개발의 일부는 Towa Seisakusho Co, Ltd 및 Yamato Giken Co, Ltd와의 공동 연구를 통해 2010 년 전략적 기본 기술 고급 지원 프로젝트 "Vacuum Sealing Technology를 이용한 제조 모듈-링크 바카라 족보 용지"의 지원을 통해 얻었습니다
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그림 2 : 전형적인 바카라 족보산 장치 (왼쪽)의 구조와 이번에는 바카라 족보 생물 장치의 구조 (오른쪽) EC 층은 바카라 족보산 층이다 사용 된 ITO의 양은 필름 두께를 감소시키기 위해 투명 전극에 미세 금속 배선을 적용함으로써 감소되었다
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이번에 개발 된 바카라 족보산 장치에서, 박막 두께가있는 ITO에 미세 금속 배선이 인쇄 된 투명한 전극이 사용되었다 (도 2의 오른쪽) 금속 배선은 슈퍼 잉크젯 방법 (2002 년 4 월 1 일에 바카라 족보 언론의 애니메이션)를 사용하여 바카라 족보 기술 이전 벤처 SIJ Technology Co, Ltd는 금 나노 입자 잉크를 사용하여 인쇄 및 와이어를 사용했습니다 Super Inkjet 방법은 일반적인 잉크젯 방법보다 얇은 선을 허용하는 기술이며, 결과 배선의 선 너비는 20 내지 50 μm이고도 1에 도시 된 바와 같이 약 수백 nm 내지 몇 μm의 라인 두께가있다 3 이번에 사용 된 ITO의 두께는 약 20 nm입니다시트 저항약 300 Ω/□이지만, 1mm 간격으로 선 너비가 50 μm 인 배선을 인쇄함으로써 시트 저항은 50 Ω/□로 감소되었습니다 일반적으로, 시트 저항의 50 Ω/□의 ITO는 약 50 nm의 필름 두께를 가지지 만 금속 배선을 적용하면 ITO 사용량을 절반 미만으로 줄일 수 있습니다
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그림 3 금 나노 입자 잉크를 사용하여 인쇄하여 형성된 금속 배선의 미세한 이미지
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미세 금속 배선을 갖는이 투명 전극이 사용되었고, 니켈-치환 된 프로이센 블루 복합체 (Ni [Fe (CN)6]x) 나노 입자가 Prussian Blue (Fe [Fe (CN)6]x) 나노 입자를 사용하여 바카라 족보 홍화 장치를 제조 하였다 전해질 층은 흰색 안료와 혼합 된 겔 전해질로 만들어졌다 전극 사이에 15 볼트 미만의 전압이 적용될 때, 요소는도 1에 도시 된 바와 같이 황색의 색상 변화를 나타낸다 4
그림 5는 가시 광선 영역 에서이 요소의 반사 스펙트럼을 보여줍니다 흰색의 반사율은 최대 60%이며, 인간의 눈에 대한 민감도가 높은 파장 범위에서도 55%를 초과합니다 또한, 미세 금속 배선을 적용함으로써 응답 속도가 크게 향상되었으며, 배선이없는 경우에 비해 색상 변화에 필요한 시간은 약 1/8이었다 (컬러 변화의 끝은 전하 주입량의 변화로부터 결정되었다는 점에 주목했다
위에서 설명한 바와 같이, 미세 금속 배선을 적용함으로써, ITO 투명 전극의 바카라 족보 저항은 감소 될 수 있으며, 동시에 바카라 족보 혈압 요소의 광학적 특성을 개선하여 응답 속도를 유지하고 사용 된 희귀 금속의 양을 감소시켰다 또한, 실제 사용하면 배선을 볼 수 없지만 배선 간격을 좁히면 바카라 족보 저항이 더 얇은 배선으로 감소 될 수 있습니다 인쇄는 소형화에 유리한 슈퍼 잉크젯 방법을 사용하여 수행되므로 배선을 "보이지 않는"것으로 만들 수 있습니다
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그림 4 금속 배선으로 요소의 색상 변화 동작
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그림 5 미세 금속 배선을 갖는 요소의 특성 반사 변화 (왼쪽) 및 전하 주입 동작 (오른쪽)
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앞으로, 우리는 배선 방법과 선 너비를 더 고려하여 반사 속도와 응답 속도를 동시에 개선하는 것을 목표로합니다 바카라 족보산 장치 자체와 관련하여, 우리는 응답 성과 내구성과 같은 기본 특성을 개선하는 것을 목표로하며, 동시에 회사와 협력하여 각 애플리케이션에 대해 전문화 된 장치 기능을 개선하고 몇 년 안에 바카라 족보산 장치를 실질적으로 사용하는 것을 목표로합니다