透明电极材料角斗场，谁将取代ITO？

苏州亚科科技

你曾经幻想过科幻电影中的场景会出现在现实生活中吗？那些好像凭空出现在空中的显示画面看起来简直太酷了！

事实上，透明显示设备早已经出现在我们生活中了，例如：
智能可交互的透明冰箱显示屏

LED透明景观显示屏，夜晚可以照明，白天可以隐匿

还有最近在InfoCm2018上LG展示的65-英寸OLED"壁纸"显示屏

透明显示看起来像是一种魔法，具有很大的应用潜力。只要充分发挥想象力，就可以将透明技术整合到任何项目中，无论是智能手机，平板电脑还是可穿戴设备。
为了实现这种透明显示装置，最重要的能量存储部件应该是透明的，也就是说具有透明电极。

什么是透明电极？
在肉眼可见的光源中，具备高光穿透率同时兼备高导电率的电极就是透明电极。量化指标是在550nm下可视光源穿透率为80%以上，面阻抗为1,000Ω/sq以下或者满足1,000S/m的导电率。一般面阻抗较低的导电玻璃应用于LCD、OLED、太阳能电池等；面阻抗较高的导电膜应用于触控屏

目前用于透明电极的材料？——ITO
ITO是氧化铟（In2O3）加了少量的氧化锡（SnO2）制作而成。它的导电性、穿透率均优秀，同时满足传输信号与透明的要求，所以现阶段大部分透明电极采用ITO。但它有两个缺点：一是铟的资源紧缺和价格高昂，二是ITO不适合做柔性，不符合趋势。
那么在这场角斗中，哪些材料有可能取代ITO呢？

未来有哪些材料可以替代ITO？
石墨烯

石墨烯是碳原子形成的六角形呈蜂巢晶格的结构，导电率比铜优秀100倍以上，强度比钢铁优秀200倍以上，导热性比钻石还要优秀2倍以上，并且可应用于柔性显示。韩国电子通信研究院（ETRI）的研究人员在5月举办的SID DisplayWeek 2018期间就展示了一种采用透明石墨烯电极的40mm×40mm的柔性OLED面板。
PEDOTSS
PEDOT是一种广泛使用的导电聚合物材料，由于具有导电率高，稳定性好，可见光透射率大等优良特性，引起了科学家的广泛兴趣。由于PEDOT在水中的溶解性非常差，因此引入聚苯乙烯磺酸盐（PSS）以改善其溶解性。虽然导电性高分子有很多种，但使用EDOT聚合物合成的PEDOT因导电性高、安全性佳、柔性好、制程简单等优势，被业界看作是下一代透明电极材料。
银纳米线

银纳米线是横断面单位为纳米尺度的银线，除具有优秀的导电性外，还具有优秀的透光性和耐曲绕性。而且它是单纯的化学制程生成，无需真空蒸镀等设备。
近日，英国《自然·通讯》杂志发表了一项材料科学新突破：韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构，创造出新型透明电极，进而产生一种透明的指纹传感器，可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。

CNT（碳纳米管）
CNT是碳分子形成六角形组成的蜂窝管状的新型材料。大小为1nm（发丝的十万分之一），是空心，比钢铁强度高100倍，比铜导电率高1,000倍，而且在空气中的化学稳定性也很高。

中科院金属所的研究人员就制备出了纳米级尺寸的高质量SWCNT薄膜，具有优异的光电性能，在550nm波长下其透光率为90％，方块电阻为65Ω/□，为基于SWCNT薄膜的大面积、柔性和透明电子器件的未来发展铺平了道路。


我们希望这些材料的研究能有新的突破，使科幻电影般的场景早日出现在我们的生活中。