Science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Waarom een ​​nieuw transparant geleidend materiaal hard nodig is voor touchscreens

De beperkingen van Indium op het gebied van transparante geleidende materialen aanpakken:

Bezorgdheid over schaarste en kosten: Indium is een zeldzaam aardmetaal, waarvan de schaarste de kosten van ITO beïnvloedt. Terwijl de vraag naar aanraakschermen blijft stijgen, heeft het beperkte aanbod van indium de betaalbaarheid ervan onder druk gezet.

Broze natuur: Indiumtinoxide is bros en vatbaar voor scheuren, vooral bij blootstelling aan mechanische spanning of buiging. Deze kwetsbaarheid brengt uitdagingen met zich mee voor flexibele en opvouwbare beeldschermen.

Hoge verwerkingstemperaturen: De vervaardiging van ITO vereist hoge verwerkingstemperaturen, wat de compatibiliteit ervan met bepaalde substraten beperkt, vooral die welke gevoelig zijn voor hitte. Alternatieven voor lage temperaturen zijn gewenst voor veelzijdige apparaatintegratie.

Alternatieve materialen:

Onderzoekers en industrieën hebben verschillende alternatieve materialen onderzocht om de beperkingen van ITO aan te pakken. Veelbelovende kandidaten zijn onder meer:

- Koolstofnanobuisjes (CNT's): CNT's vertonen uitstekende elektrische geleidbaarheid en transparantie. Hun flexibele karakter maakt ze geschikt voor buigbare displays.

- Grafeen: Grafeen, een enkellaags koolstofmateriaal, beschikt over een uitstekende geleidbaarheid en optische transparantie. Het toont potentieel voor transparante elektroden, maar wordt geconfronteerd met uitdagingen bij grootschalige productie.

- Metalen nanodraden: Metalen nanodraden, zoals zilveren of koperen nanodraden, bieden flexibiliteit en hoge transparantie, waardoor ze aantrekkelijk zijn voor touchscreen-toepassingen.

- Transparante geleidende polymeren (TCP's): TCP's zijn organische materialen met zowel elektrische geleidbaarheid als optische transparantie. Ze bieden flexibiliteit en verwerking bij lage temperaturen, maar hun prestaties blijven doorgaans achter bij ITO.

De zoektocht naar een geschikt alternatief voor ITO wordt gedreven door de behoefte aan een materiaal dat een combinatie biedt van hoge transparantie, goede elektrische geleidbaarheid, flexibiliteit, betaalbaarheid en compatibiliteit met verschillende fabricageprocessen. Lopend onderzoek heeft tot doel deze alternatieve materialen te verfijnen en schaalbare productiemethoden te ontwikkelen om aan de eisen van de touchscreen-industrie te voldoen.