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新式聚合物導電性比ITO更高10倍

上網時間: 2014年06月16日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:銦錫氧化物  ITO  觸控螢幕  透明導體  SANTE 

銦錫氧化物(ITO)是觸控螢幕產業的基礎,提供用於玻璃上蓋背後的透明導體,以實現觸控功能。遺憾的是,由於銦變得越來越少,使得價格不斷上漲,同時還掀起全球廠商尋找替代方案的熱潮。

從碳奈米管塗層到原生的導電聚合物,已經提供了許多可能性。然而,這些替代方案中沒有一種可提供ITO的10倍導電性能,也無法在軟性表面上作業。為了克服這一困難,美國明尼蘇達州聖保羅市的Cima NanoTech公司與Saudi Basic Industries Corp. (SABIC)共同合作,開發出「電子自組裝奈米粒子技術」(self-assembling nanoparticle technology for electronics;SANTE)

「我們的 ITO 替代方案(SANTE)具有比 ITO (包括透明的聚碳酸酯)更高10倍以上的導電性,而且更易於沈積於軟性基板上,」Cima Nanotech公司執行長Jon Brodd表示,「而且因為這款方案的阻抗值約每平方15歐姆,相形之下, ITO 為每平方150歐姆,這也表示我們可以處理比 ITO 更大的觸控螢幕。例如,我們的原型是一款大約42吋的觸控螢幕,可執行比 iPad 更快2倍的速度。」

這款42吋、150Hz的窄邊框10點觸控螢幕是提供給我們的合作夥伴Amdolla Group展示用的原型——Amdolla的客戶包括蘋果(Apple)、英特爾(Intel)、聯想(Lenovo)、華為(Huawei)、 TCL 等。Amdolla目前正致力於為Cima/SABIC打造55吋以及更大尺寸的顯示器。Cima/SABIC也瞄準目前導入 ITO 的其他應用。

銀奈米粒子導電網路
銀奈米粒子導電網路涵蓋約5x3微米的網狀聚合物。
(來源:Cima NanoTech)

「我們也看好它可為汽車車窗帶來透明無痕的防霧功能、為電子產品帶來更佳的EMI保護效果,以及做成透明的 Wi-Fi /藍牙天線用於智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦以及AIO電腦等,」Brodd說。其他應用還包括OLED照明、電致變色以及其他可撓性應用。

SANTE技術的開發在於使其作為一種自組裝方法,用於實現微米級的銀導電網路,而且還可以與黃金以及其他合金共同作業。這項技術的特點在於首先把金屬(此處是用銀奈米粒子)置於水性溶液中,在SABIC聚碳酸酯纖維的整個表面進行沈積。

其關鍵技巧在於:由於溶劑比水更快揮發,因而在蒸發中的水滴週圍組合成銀粒子。因此,大約20秒內在水滴周圍形成連續網路,留下寬約5微米x厚度約3微米的蜂巢狀網紋銀奈米粒子導電網路。傳統的烤箱接著燒結奈米粒子成為透明的聚碳酸酯。

自組裝奈米線銀導電網路
可撓性透明基板上的自組裝奈米線銀導電網路。
(來源:Cima NanoTech)

SANTE技術利用每平方公尺僅消耗約1g銀的低成本捲對捲製程,為所取得的導電聚碳酸酯薄膜進行處理。Lexan聚碳酸酯可彎曲、拉伸、扭轉與旋緊,使其適用於自助服務站、互動桌面、寬螢幕互動數位看板、互動式平板顯示器,以及需要反應快且超大觸控螢幕的其他應用。基板也能以熱成型為各種彎曲和3D的外形。由於這種薄膜比ITO更快10倍左右,Cima計劃將這種薄膜作為高性能的材料進行銷售。

此外,「我們的產品也十分具有價格競力,」SABIC Innovative Plastics消費電子產品行銷總監Matt Gray強調。

Cima NanoTech在美國、新加坡、以色列、日本、韓國、台灣和中國都設有研發中心。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Conductive Polymer Beats Indium Tin Oxide by 10x,by R. Colin Johnson)





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