Ny teknologi er klar til at sænke omkostningerne og udvide applikationer til transparente LED -skærme

Tilslutning af lysdioder med gennemsigtige ledende kredsløb har gjort det muligt at dreje glasvinduer, vægge og bygningens ydre til gennemsigtige displays, der informerer eller underholder seerne med videoer og billeder. En ny tilgang til at lave disse kredsløb kan hjælpe med at sænke omkostningerne ved gennemsigtige LED -skærme og tillade, at teknologien bruges på substrater, der er fleksible eller buede.

I tidsskriftet The Optical Society (OSA) Express optiske materialer , forskere fra Zhejiang University i Kina og KTH Royal Institute of Technology i Sverige rapporterer fremstilling af gennemsigtige ledende kredsløb i målestok baseret på sølv-nanotrådnetværk, og, for første gang, demonstrere disse kredsløb i både stive og fleksible gennemsigtige LED -skærme.

"Gennemsigtige LED -skærme fungerer meget som traditionelle LCD'er eller LED -fjernsyn, men det faktum, at de ikke blokerer lys, muliggør kreative applikationer, der ikke er mulige med konventionel displayteknologi, "sagde Liu Yang, der ledede forskergruppen Zhejiang University. "De kredsløb, vi fremstillede, er meget gennemsigtige, ledende og fleksibel, og er derfor meget lovende som erstatning for transparente kredsløb, der bruges i dag. "

Udskiftning af nutidens transparente kredsløb

Gennemsigtige LED-skærme indeholder typisk transparente ledende kredsløb fremstillet af fluordopet tinoxid (FTO) eller indiumtinoxid (ITO). Forskere har ledt efter alternativer til disse materialer på grund af indiums høje omkostninger og den komplekse og dyre fremstillingsproces, der er nødvendig for at skabe kredsløb til transparente displays i stort format. Ud over, kredsløb fremstillet af ITO og FTO har en tendens til at være for sprøde til fleksible applikationer.

Sølv nanotråd netværk er en lovende erstatning, fordi sølv nanotråde let kan syntetiseres og fordeles over et stort område, har fremragende optisk gennemsigtighed, er meget ledende og kan bøje uden at gå i stykker eller gå på kompromis med ydeevnen. Selvom sølv -nanotrådnetværk er blevet brugt til at skabe gennemsigtige ledende film, at bruge dem til at lave lange kredsløb har vist sig at være udfordrende.

I det nye værk, forskerne udviklede en ligetil fremstillingsproces til brug af sølv nanotråde til at lave de ultralange transparente kredsløb, der er nødvendige for gennemsigtige LED-skærme i målestok. Ved hjælp af en spraybelægningsmetode og offermasker, de skabte et 1,2 meter sølv nanotråd transparent ledende kredsløb.

De nye transparente ledende kredsløb består af tilfældigt fordelte sølv nanotråde, der påføres i et mønster på et substrat som f.eks. Plast eller glas. Nanotrådnetværket skal være tæt nok til, at den elektriske strøm kan køre godt, men ikke så tæt, at det går ud over gennemsigtigheden.

"På grund af vores meget enkle og billige fremstillingsmetode og den iboende fleksibilitet i sølv nanotråde, disse nye transparente ledende kredsløb kan sænke omkostningerne og udvide anvendelserne af de transparente LED-skærme til fleksible og store vinklede buede områder, "sagde Yang.

Test af gennemsigtige skærme

Analyse af sølv nanotråd kredsløb viste, at de var meget gennemsigtige, mens de udviste højere ledningsevne end ITO. Forskerne udførte også tests, hvor de bøjede sølv nanotråd ledende strimler og ITO gennemsigtige strimler deponeret på en plastfilm til en radius så lille som 2 millimeter. Den sølvfarvede nanotrådstrimmel viste mekanisk fleksibilitet og stabil ydeevne under bøjningstestene, mens ITO ikke opretholdt ydeevnen.

Næste, forskerne indarbejdede de transparente ledende kredsløb i nanotråd i prototype LED -displays med glas- eller plastunderlag. Disse omfattede et plastdisplay, der fungerede godt, selv når det var pakket rundt om en lille flaske eller dynamisk bøjet til en radius så lille som omkring 15 millimeter.

Forskerne påpeger, at blot et par enkle trin kunne gøre deres prototypeskærme til praktiske gennemsigtige skærme. For eksempel, de gennemsigtige ledende kredsløb kan let være designet til at tillade programmering af tilsluttede lysdioder til visning af videoer. Også, kredsløbene skulle beskyttes med en belægning for at undgå kemiske reaktioner med miljøet og for at forbedre deres vedhæftning til substraterne. Skærmene kan også integreres med sandwichglas eller gennemsigtige plastfilm for yderligere beskyttelse og let vedligeholdelse.