CINNO 外媒資訊 在InfoCm2018展會上LG首次亮相了65英寸OLED“壁紙”顯示屏。

之前我們在各種科幻片里看到的場景 - 透明顯示設備也逐漸現(xiàn)實化。像透明的玻璃窗可以顯示日期、天氣、日程等信息。

像冰箱門即可以看見內(nèi)容物，還可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)顯示食材的相關信息。

不僅如此，還可以應用到車輛前擋風玻璃。結(jié)合導航、路面建筑信息、速度等信息讓我們的生活更加智能、便利。

為了實現(xiàn)這樣的透明顯示設備，首先電極、基板等所有元器件均要變透明。

今天小C君的技術課堂就為大家介紹透明顯示的核心材料之一的透明電極。

透明電極所要具備的條件（透明的機理）

在肉眼可見的可是光源中，具備高光穿透率同時兼?zhèn)涓邔щ娐实碾姌O就是透明電極。量化指標（韓國電機研究院）是在550納米下可視光源穿透率為80%以上，面阻抗為1000Ω/sq以下或者滿足1000S/m的導電率。

一般面阻抗較低的導電玻璃應用于LCD、OLED、太陽能電池等；面阻抗較高的導電膜應用于觸控屏。

為了確保透明電極的優(yōu)秀性能，一定要平衡好電極的厚度、阻抗與導電率、穿透率。

1.厚度與阻抗

阻抗對電路中的電流所起阻礙作用就叫阻抗，與物體長度成正比，與厚度成反比。物體越長越薄阻抗就越大，導電率變低。相反物體越短越厚阻抗就會更小，導電率變高。

在基板蒸鍍阻抗，其厚度是極其薄的。微小的厚度變化都會直接影響阻抗。所以透明電極應利用好物體表面阻抗-面阻抗。

2.導電率與穿透率

能帶是晶體內(nèi)的電子運動的軌道。

傳導帶（Conduction band）就是電子可存在的領域，價帶（Valence band）是完全填滿電子的帶。能帶隙（Band gap）是電子不可存在的領域。

能帶隙的大小決定電子移動至傳導帶，所以也是決定導電率的非常重要因素。

價帶的電子移動到傳導帶需要吸收掉超能帶隙能量的光源。吸收掉超能帶隙能量的光源后電子從傳導帶下降至價帶時會重新釋放同樣波長的光，并被肉眼識別。

但如果是小于能帶隙能量的光源時，電子無法穿過能帶隙到達傳導帶，也就是說光源無法被吸收直接會穿透。所以肉眼看見是透明的。一般來說能隙帶比3.26eV大的物體在可視光線領域是透明的。

再看看導電率，能帶隙不只是決定穿透率，它也影響導電率。能隙帶變大時導電率變低，但是透明度變高。相反能帶隙變小時導電率變高，但透明度會變低。

所以上面也說過一定要平衡好電極的厚度、阻抗與導電率、穿透率。厚度越厚阻抗變小，導電率變大，但穿透率變低。厚度越薄阻抗增加，導電率變小，但透明度就高。

所以研發(fā)出導電性和穿透率均高的材料，難度非常大。

透明電極的種類

因透明電極的應用領域較多，所以研究的方向也是多樣化的。

1.ITO（Indium Tin Oxide）

ITO是氧化銦（In2O3）加了少量的氧化錫（SnO2）制作而成。它的導電性、穿透率均優(yōu)秀，同時滿足傳輸信號與透明的要求。所以現(xiàn)階段大部分透明電極采用ITO。但他的缺點有兩種：一是銦的資源緊缺和價格上漲，二是ITO不適合做柔性，不符合Flexible的趨勢。原因是柔性顯示采用透明plastic材質(zhì)，但plastic基板和金屬/金屬氧化物等透明材料因有機物和無機物的差距，很難協(xié)調(diào)混合使用。

2.石墨烯

石墨烯是碳原子形成的六角形呈蜂巢晶格的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)導電率比銅優(yōu)秀100倍以上，強度比鋼鐵優(yōu)秀200倍以上，而且導熱性也比導熱性之最的鉆石還要優(yōu)秀2倍以上。因這些優(yōu)勢也可應用于柔性顯示。

3.Pedot：pss

Pedot：pss是一種高分子聚合物。導電性高分子是為提升導電率為使用目的。雖然導電性高分子有很多種，但使用EDOT聚合物合成的Pedot因?qū)щ娦愿摺踩约选⑷嵝院谩oating制程簡單的優(yōu)勢，被業(yè)界看作是下一代透明電極材料。

4.銀納米線

銀納米線是橫斷面單位為納米尺度的銀線。銀納米線除具有優(yōu)秀的導電性外，由于納米級別的尺寸效應，還具有優(yōu)秀的透光性、耐曲繞性。而且它是單純的化學制程生成，無需真空蒸鍍等設備。

5.CNT（Carbon Nanotube）

CNT碳納米管是碳分子形成六角形組成的蜂窩管狀的新型材料。

大小為1納米（發(fā)絲的十萬分之一），是空心。比鋼鐵強度高100倍，比銅導電率高1000倍，而且碳元素的組合在空氣中的化學穩(wěn)定性也很高。

以上關于透明電極的簡介，也期望我們能早日實現(xiàn)科幻電影般的生活場景。