瑞士開發(fā)出金屬絲導(dǎo)電透明織物可大幅簡(jiǎn)化大面積柔性OLED生產(chǎn)，這種以織物為基底的新穎金屬絲由于具有高導(dǎo)電率，確保電極在較長距離外仍展現(xiàn)高導(dǎo)電性，使其成為ITO透明電極的理想替代方案。
瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)的研究人員與精密織物業(yè)者Sefar連手設(shè)計(jì)了一種新穎的織物電極，這種柔性且透明的織物電極能以低成本、卷對(duì)卷(R2R)制程進(jìn)行生產(chǎn)。
研究人員先將直徑約40μm的金屬絲與半透明的聚合物纖維編織于以光學(xué)透明聚合物填充的精密網(wǎng)狀物中，然后再以經(jīng)溶液處理的有機(jī)導(dǎo)體(如PEDOT：PSS)薄層涂覆于該基底上，從而取得了不含氧化銦錫(ITO)的柔性電極，使其得以用于展示大面積的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。這種織物基底的金屬絲由于具有高導(dǎo)電率，能夠確保電極在較長距離外仍展現(xiàn)高導(dǎo)電性，甚至是采用超薄、高度透明的導(dǎo)電聚合物層也能達(dá)到同樣的效果。
根據(jù)Sefar的文獻(xiàn)資料，目前已商業(yè)化的導(dǎo)電織物SECSAR TCS Planar可在整個(gè)可見光和近紅外光譜中表現(xiàn)出約90%的透光率、薄層電阻低于0.1Ω/sq，甚至在彎曲達(dá)6mm的彎曲半徑時(shí)，也幾乎不至于使其導(dǎo)電率降低。這使其成為理想的透明電極替代方案，在一般電子應(yīng)用(從觸控顯示器到太陽能電池、OLED)中取代昂貴且易碎的ITO層。
以Sefar的導(dǎo)電織物設(shè)計(jì)的OLED
這種織物可以進(jìn)一步涂覆透明的聚合物，使其無法滲透液體和氣體，同時(shí)保持其導(dǎo)電性，并為濕度和氧氣提供保護(hù)層，而不至于明顯改變其透射特性。
微米級(jí)的導(dǎo)電金屬線和透明聚合物纖維編織在一起，并且嵌入于光學(xué)透明的填充聚合物中。涂覆導(dǎo)電聚合物的基底形成電極，使其發(fā)光聚合物和頂部電極共同形成完整的OLED組件。
CSEM展示利用新織物結(jié)構(gòu)打造的大面積柔性OLED
Sefar研發(fā)經(jīng)理Peter Chabrecek在該公司的聲明中說：“使用Sefar織物的電極由于免除了支持金屬軌道的蒸發(fā)、光學(xué)微影以及電絕緣等過程，大幅簡(jiǎn)化了大面積OLED的生產(chǎn)。”
此外，研究人員還能使用低成本、高吞吐量的卷對(duì)卷制程制造這種織物，在標(biāo)準(zhǔn)的無塵室環(huán)境下以每分鐘10公尺的速度運(yùn)行。Chabrecek深信這一研究成果可望協(xié)助Sefar在電子產(chǎn)業(yè)中扮演重要角色。
隨著這項(xiàng)研究成果的發(fā)布，Chabrecek預(yù)計(jì)，“它將有助于我們的公司在2020年以前讓各類型光電組件在柔性透明電極市場(chǎng)達(dá)到20%的市占率。”
