게시 및 게시 날짜 : 2013/01/25

유연한 탄소 나노 튜브 투명 전도성 에볼루션 바카라

-인듐 주석 산화물 (ITO) 에볼루션 바카라을위한 교체 재료-

포인트

  • 실온 및 대기 공기에 퇴적 할 수있는 솔루션 프로세스를 사용하여 투명 전도성 에볼루션 바카라을 만들었습니다
  • 세계에서 가장 높은 수준의 투명성과 전도도를 보여주고, 플렉스와 충격 저항이 우수하며, 접을 수 있습니다
  • 터치 패널, 태양 전지 및 유기 EL 디스플레이를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용될 것으로 예상

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")전자 ​​및 광학 기술 연구 부서[연구 부서 이사 Haraichi Satoshi] meso 구조 제어 그룹Kim Yeji협력 연구원 (과학 홍보를위한 일본 학회 특별 연구원 RPD), Asumi Reiko, Chikamatsu Masayuki, Chikamatsu Masayuki는 탄소 나노 튜브 (CNT) 잉크를 적용하거나 인쇄하여 생산할 수있는 투명 전도성 에볼루션 바카라을 개발했습니다

이번에 개발 된 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라은 진공 또는 고온 공정이 필요하지 않으며, 자원을 절약하고 에너지를 절약하며 실온에서 에볼루션 바카라 형성을 허용하는 솔루션 프로세스를 사용하여 생산할 수 있습니다 이 투명 전도성 에볼루션 바카라은 기질 에볼루션 바카라의 투과율에 비해 투과율이 89-98% 인 경우 표면 저항이 68-240ω/□습식 코팅 방법에 의해 작성된 이전에보고 된 투명 전도성 에볼루션 바카라과 비교할 때, 세계에서 가장 높은 수준의 투명성과 전도도가 있습니다 또한 CNT에 고유 한 유연성과 접착력으로 인해 유연성과 충격 저항이 우수하여 접을 수 있습니다

이 결과는 2013 년 1 월 25 일자Applied Physics Express잡지에 게시 (디지털 버전) 또한, "Nanotech2013 년 제 12 회 국제 나노 기술 일반 전시회 및 기술 컨퍼런스와 동시에 개최 될 인쇄 가능한 전자 2013 전시회에서 전시 될 예정입니다

플라스틱 기판에 제작 된 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라 사진
플라스틱 기판에서 만든 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라
LED가 밝아지고, 기판이 구부러질 때에도 전기 전도도가 남아 있음을 알 수 있습니다

개발의 사회적 배경

현재 모바일 정보 장치 및 터치 패널 PC는 주로 투명 전극 에볼루션 바카라, 인듐 주석 산화물 (ito) 멤브레인이 사용됩니다 그러나 ITO 에볼루션 바카라은 반복 입력 작업으로 인해 미세한 균열이 발생하는 경향이 있으며 굽힘에 약한 문제가 있습니다 또한, ITO 에볼루션 바카라의 생산에는 증기 증착이 필요하다스퍼터링와 같은 진공 과정 큰 자본 투자가 필요하며 지역을 늘리기가 어렵습니다 또한, 희귀 금속 인 인듐이 사용되기 때문에, 그것은 자원 고갈과 관련된 재료와 국제 상황으로 인한 안정적인 공급에 대한 우려가있는 재료입니다 따라서 이러한 문제를 해결할 수있는 대체 투명 전도성 재료가 필요합니다

연구 기록

AIST는 CNT와 관련된 기본 연구 및 응용 프로그램을 연구하고 있습니다 특히, 고품질 박막을 제조하는 방법을 위해, CNT (AIST에 게시 2002 년 10 월 문제) 및 바이오 폴리머 (Aisotech Press 발표 2005 년 2 월 22 일) 및 셀룰로오스와 혼합하여 우수한 광학 특성을 갖는 CNT 박막을 개발했습니다 한편, AISTNanotube 응용 연구 센터연구팀의 책임자 인 Seito Takeshi는 CNT를 대량 생산하고 품질을 향상 시키며 직경을 제어 할 수 있습니다EDIPS 메소드개발 중 (바카라 족보 : 바카라 족보 벽 바카라 족보 나노 튜브로 고강도) 이번에 개발 한 영화는 Edips 방법을 사용하여 제작 된 고품질입니다단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWNT)| 사용되었습니다 또한, AISTFlexible Electronics Research Center유연한 압력 센서에서 (Aisotech Press 발표 2012 년 6 월 8 일)는 현재 개발 중이며 이번에는 Uemura SEI 및 협력 연구원 Watanabe Yuichi (과학 홍보를위한 일본 특수 연구원)와 협력하여 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용하여 유연한 터치 패널을 만들었습니다

또한,이 연구 개발 중 일부는 과학 홍보를위한 일본 협회의 RPD 프로젝트의 지원으로 수행되었습니다

연구 컨텐츠

지금까지 CNT는 나트륨 도데 실 설페이트와 같은 계면 활성제에 분산되어 있으며스핀 코트 방법ya스프레이 방법를 사용하여 예금되었습니다 그러나 이러한 방법은 재료에서 더 낭비됩니다롤 투 롤 메소드와 같은 높은 대량 생산으로 지속적인 생산을 생산하는 것은 어렵습니다 이번에는 EDIPS 방법을 사용하여 고품질 SWNT를 사용하여 우수한 에볼루션 바카라 형성 특성, 고농도 및 고 점도를 갖춘 새로운 CNT 잉크를 개발했습니다 CNT 잉크 기판 (유리, 애완 동물,,PDMS등) 및 블레이드는 자동 장치에 의해 일정한 속도로 움직여 투명 전도성 에볼루션 바카라을 형성했습니다 에볼루션 바카라 두께는 기판과 블레이드 사이의 거리를 변화시켜 쉽게 제어 할 수 있습니다 (그림 1 (a)) 이번에 개발 된 제조 방법은 실온에서 대기에서 생산 될 수있는 솔루션 프로세스이며, 1) 롤 투 롤 방법을 사용하여 영역 및 질량 생산을 증가시킬 수있는 이점, 2) 나노 미터 레벨의 두께를 제어하는 ​​3) 다층 적층 (그림 1 (B)) 및 4 스크린 프린팅 방법을 사용하여 패턴 인쇄 패턴 인쇄를 할 수 있습니다 또한 제조 공정에 대한 자본 투자는 줄어들 수 있습니다

CNT 잉크를 사용하여 투명 전도성 에볼루션 바카라 제작의 간단한 다이어그램, CNT 다층 적층 에볼루션 바카라의 이미지, 스크린 인쇄에 의해 패턴 화 된 CNT 박막
그림 1 (a) CNT 잉크를 사용한 투명 전도성 에볼루션 바카라 제작의 개략도, (b) 다층 CNT 에볼루션 바카라, (c) 스크린 인쇄에 의해 패턴 화 된 CNT 박막

12242_12819도핑를 수행함으로써, 높은 투과율 및 낮은 저항을 갖는 투명 전도성 에볼루션 바카라이도 2 (b)에 도시 된 바와 같이 얻어졌다 종래의 제거 방법에서, 전체 에볼루션 바카라은 고온으로 가열되어 매트릭스 폴리머를 분해하고 제거하므로, 융점이 낮은 플라스틱 에볼루션 바카라이 사용될 때 기판에 적용 할 수 없다 이번에 개발 된 제거 방법은 실온 및 대기에서 처리 될 수 있으며, PEN과 같은 플라스틱 기판에 직접 적용되는 에볼루션 바카라에서 매트릭스 중합체를 제거하는데 사용될 수 있으며, 이는 투명 전도성 에볼루션 바카라의 생산을 가능하게한다

CNT에 고유 한 유연성 및 유착으로 인해 CNT를 사용한 투명 전도성 에볼루션 바카라은 유연성과 내구성이 뛰어날 것으로 예상됩니다 이번에 개발 된 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라은 접힌 경우에도 전도도를 유지할 수있었습니다 또한,도 1에 도시 된 바와 같이, 펜 기판상의 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용하여 굴곡 시험을 수행 할 때 2 (c)에서, 전도도는 10 mm의 굴곡 반경으로 200,000 번 구부린 후에도 유지되었다 또한, 2mm의 굴곡 반경을 갖는 굴곡 시험에서, 50,000 굽힘 후 기판이 파손될 때까지 전도도가 유지되었다

매트릭스 폴리머 제거 전후의 CNT 에볼루션 바카라의 AFM 이미지, 솔루션 처리 및 도핑에 의해 얻은 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라의 투과율과 시트 저항의 관계, 굴곡 테스트의 개략도
그림 2 (a) 매트릭스 중합체 제거 전후의 CNT 에볼루션 바카라의 AFM 이미지, (b) 용액 처리 및 도핑에 의해 얻은 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라의 투과성과 시트 저항 사이의 관계, (c) 굽힘 시험의 개략도

또한, 이번에 개발 된 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용하여 저항성 터치 패널을 제작 하였다 먼저, 상부 및 하부 배선 전극을 스크린 인쇄 방법에 의해 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라상에서 형성 한 다음, 두 에볼루션 바카라을 스페이서를 통해 함께 붙여서 에볼루션 바카라을 준비 하였다 무화과 3 은이 터치 패널의 작동을 보여줍니다 이번에 개발 된 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용하는 터치 패널은 컴퓨터를 운영하는 데 익숙하지 않은 노인과 어린이들에게 인터페이스로 널리 사용될 것으로 예상되므로 공공 시설, 병원, 상점, 이벤트 장소 등에서 원하는 정보를 쉽게 얻을 수 있습니다

CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용한 저항 터치 패널 사진
그림 3 CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라을 사용한 저항성 터치 패널
구부러지고 펜 트레일이 디스플레이에 표시됩니다

미래 계획

CNT 투명 전도성 에볼루션 바카라은 전도도와 투명성을 더욱 향상시킬 것이며, 스크린 인쇄를 사용한 대형 면적 패터닝으로 인해 터치 패널뿐만 아니라 태양 전지 및 유기적 인 EL 디스플레이도 광범위한 응용 분야를 개발하는 것을 목표로합니다 또한 상용화를 목표로하는 문제를 고려하기 위해 공동 연구 회사를 모집 할 것입니다



터미널 설명

◆ ω/□
정사각형 당 옴 재료 표면의 전기 저항을 나타내는 단위입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 습식 코팅 방법
박막을 형성하기 위해 진공 장치를 사용하여 재료가 기화되거나 녹는 건식 공정의 경우 습식 공정을 사용하여 도금, 코팅 및 졸-겔 에볼루션 바카라 형성 방법이 있습니다 특히, 습식 코팅 방법 중에서, 용액을 적용함으로써 박막을 형성하는 방법은 넓은 영역에 적합하며 우수한 생산성을 갖는다[참조로 돌아 가기]
◆ ito
Indium Tin 산화물에 대한 약어 소량의 주석 산화물을 산화 산화물과 혼합하여 드문 요소 인 화합물 가시 광선 영역에서는 투명하고 전도성이 높기 때문에 현재 터치 패널 등을위한 투명 전극으로 널리 사용됩니다 그러나 부서지기 때문에 굽힘에 약하고 인듐의 안정적인 공급에 대한 우려가 있으므로 대체 재료가 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스퍼터링
박막으로 적용되는 재료가 진공 챔버에서 표적으로 배치되는 방법과 고전압을 적용하여 이온화 된 희귀 가스 요소 (일반적으로 아르곤)가 충돌하고 튀어 나오는 재료가 박막으로 바뀝니다[참조로 돌아 가기]
◆ Edips Method
직접 주입 열분해 합성 (직접 분사 화분화 합성 방법)에서 개선 된 탄소 나노 튜브의 합성 방법 이것은 화학 증기 증착 방법 (CVD 방법)의 한 유형으로, 촉매 (전구체 포함) 및 반응 가속기를 함유하는 탄소 함유 원료는 분무 또는 기타 수단에 의한 안개이며, 유동성 가열 용광로에 미스트이며, 유동적 인 가열 용광로에 도입되어 유동적 인 가열 가스 상으로도 유출되는 가스 위상으로 알려져있다 EDIPS 방법은 상이한 분해 특성을 갖는 2 개 이상의 유형의 탄화수소 원료를 독립적으로 제어함으로써 직경 2 nm 이하의 단일 벽 탄소 나노 튜브의 직경을 정확하게 제어 할 수있게한다[참조로 돌아 가기]
◆ 단일 벽 탄소 나노 튜브 (SWNT)
직경이 04 nm에서 여러 nm 인 관형 재료, 흑연 시트는 원통형 모양으로 둥글다 길이는 종종 몇 µm ~ 수백 µm이지만 일부는 몇mm에 도달합니다 반올림 방향에 따라 금속 또는 반도체가 될 수있는 매우 독특한 특성을 가지고 있습니다 swnt입니다단일 벽 카본 나노 튜브에 대한 약어[참조로 돌아 가기]
◆ 스핀 코트 방법
용액을 기판에 떨어 뜨려 기판을 고속으로 회전시켜 용매를 제거하여 박막을 형성하는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ 스프레이 방법
용액이 스프레이 노즐로부터 미세 입자로서 기판으로 배출되어 박막을 형성하는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ 롤 투 롤 방법
롤 모양의베이스 재료를 사용하여 대상 물질의 표면에 공급, 증착 및 인쇄 한 다음 롤에 다시 묶는 제조 방법[참조로 돌아 가기]
◆ PEN
폴리에틸렌 나프탈 레이트 (폴리 (에틸렌 나프탈 레이트)) 이 폴리 에스테르 수지는 2,6- 나프탈렌 디카 르 복실 산 및 에틸렌 글리콜의 폴리 컨벤션이며, 투명 기질로 널리 사용된다[참조로 돌아 가기]
◆ PDMS
Polydimethylsiloxane (폴리 (디메틸 실록산)) 메인 골격으로서 실록산 결합을 갖는 중합체 화합물의 유형[참조로 돌아 가기]
◆ 도핑
미량의 다른 물질을 하나의 물질에 추가하여 특성을 변경하는 방법 특히, 소량의 전자-결제 물질 또는 전자 수용 물질을 첨가하여 물질의 전도도를 향상시키는 데 종종 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

관련 기사


연락

연락처 양식