通過將LED與透明導(dǎo)電電路連接在一起，可以將玻璃窗，墻壁和建筑物外部變成透明的顯示器，從而使觀看者獲得視頻和圖像的娛樂。制作這些電路的新方法可以幫助降低透明LED屏幕的成本，并使該技術(shù)可用于柔性或彎曲的基板上。

來自中國(guó)浙江大學(xué)和瑞典KTH皇家理工學(xué)院的研究人員在光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)的《光學(xué)材料快報(bào)》上報(bào)告了基于銀納米線網(wǎng)絡(luò)的米級(jí)透明導(dǎo)電電路的制造，并首次展示了剛性和柔性透明LED屏幕中的這些電路。

“透明的LED屏幕的行為與傳統(tǒng)的LCD或LED電視非常相似，但是它們不擋光的事實(shí)使傳統(tǒng)的顯示技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性的應(yīng)用，”浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人劉洋說。“我們制造的電路具有很高的透明性，導(dǎo)電性和柔性，因此，有望替代當(dāng)今使用的透明電路。”

取代當(dāng)今的透明電路

透明LED顯示器通常包含由摻雜氟的氧化錫(FTO)或氧化銦錫(ITO)制成的透明導(dǎo)電電路。由于銦的高成本以及制造用于大型透明顯示器的電路所必需的復(fù)雜而昂貴的制造工藝，因此科學(xué)家一直在尋找這些材料的替代品。另外，由ITO和FTO制成的電路對(duì)于柔性應(yīng)用而言往往太脆。

銀納米線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有前途的替代方法，因?yàn)殂y納米線可以很容易地合成并分布在大面積上，具有出色的光學(xué)透明性，具有很高的導(dǎo)電性，并且可以彎曲而不會(huì)破壞或損害性能。盡管已將銀納米線網(wǎng)絡(luò)用于制造透明導(dǎo)電膜，但事實(shí)證明，使用銀納米線網(wǎng)絡(luò)制造較長(zhǎng)的電路具有挑戰(zhàn)性。

在這項(xiàng)新工作中，研究人員開發(fā)了一種簡(jiǎn)單的制造工藝，該工藝使用銀納米線制造了米級(jí)透明LED屏幕所需的超長(zhǎng)透明電路。他們使用噴涂方法和犧牲掩膜創(chuàng)建了一個(gè)1.2米長(zhǎng)的銀納米線透明導(dǎo)電電路。

新的透明導(dǎo)電電路由隨機(jī)分布的銀納米線組成，這些銀納米線以一定圖案施加到塑料或玻璃等基材上。納米線網(wǎng)絡(luò)必須足夠密集，以使電流能夠順利通過，但又不能過于密集以至于損害透明性。

“由于我們非常簡(jiǎn)單且低成本的制造方法以及銀納米線的固有靈活性，這些新型透明導(dǎo)電電路可以降低成本，并將透明LED屏幕的應(yīng)用擴(kuò)展到柔性和大角度彎曲區(qū)域，”楊說。 。

測(cè)試透視顯示

對(duì)銀納米線電路的分析表明，它們是高度透明的，同時(shí)具有比ITO高的導(dǎo)電性。研究人員還進(jìn)行了測(cè)試，他們將沉積在塑料膜上的銀納米線導(dǎo)電條和ITO透明條彎曲成小至2毫米的半徑。的銀納米線帶中的彎曲試驗(yàn)中表現(xiàn)的機(jī)械靈活性和性能穩(wěn)定，而ITO沒有保持性能。

接下來，研究人員將銀納米線透明導(dǎo)電電路整合到具有玻璃或塑料基板的原型LED顯示器中。這些產(chǎn)品包括一個(gè)塑料展示架，即使將其包裹在一個(gè)小瓶子上或動(dòng)態(tài)彎曲到大約15毫米的半徑時(shí)，也能表現(xiàn)良好。

研究人員指出，只需幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟就可以將其原型屏幕變成實(shí)用的透明屏幕。例如，透明導(dǎo)電電路可以容易地設(shè)計(jì)為允許對(duì)連接的LED進(jìn)行編程以顯示視頻。而且，電路將需要用涂層保護(hù)以避免與環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并增強(qiáng)其對(duì)基板的粘附性。屏幕也可以與夾層玻璃或透明塑料膜集成在一起，以提供進(jìn)一步的保護(hù)并易于維護(hù)。