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UNIST、銀ナノワイヤを用いた透明電極を開発

慶煕大チームと共同で···熱線、ウェアラブル機器などへの応用に期待


韓国の研究チームが透明電極を作る金属の上に酸化膜を形成して光の散乱を最小化し、電極の透明度を飛躍的に向上させることに成功した。

UNIST(チョン・ムヨン総長)は新素材工学部のパク・チャンウン教授チームが慶煕大応用物理学科のキム・ソンギョン教授チームと共同で99%透明な金属電極を開発したと5月31日に発表した。透明電極は可視光線を透過し、電気を伝える薄い膜状の電極。現在は平板ディスプレイやタッチパネルなどにITO(酸化インジウムスズ)の透明電極が広く使用されている。

最近ではこの電極のかわりに金属を数マイクロメートル(㎛)以下の水準の網状構造にして製造する透明電極が研究されている。だが光が金属構造によって強く散乱し、網状構造が鮮明に見えてしまうという問題点があった。研究チームはこうした問題を解決するために金属構造を薄く包む酸化膜を導入した。

金属による光の散乱は光を受けた金属の内部を満たしている電子の電気的極性が異なって現れる。もし金属と反対の方向に電子の分極を誘導できるなら、分極が相殺されて散乱の抑制が可能になる。研究チームは1㎛の厚さの銀ナノワイヤを網状構造に配置し、表面の一部を酸化させて100ナノメートル(㎚)の厚さの酸化膜を製造した。

こうして製造された透明電極は銀ナノワイヤにより光の散乱を完全に抑制し、銀ナノワイヤのない一般のガラスに比べて99%の透明度を示した。既存のITO透明電極に比べて電気伝導度も2倍以上向上した。研究チームはこの電極を自動車のガラスに入れて透明ヒーターとして使用できるようにした。模型自動車のガラスに設置された透明ヒーターは視野をさまたげることなく、ガラスの曇りを迅速に除去できた。

研究に当ったUNISTのパク・チャンウン教授は「透明電極で現れる光の散乱の問題を解決しただけに応用分野が広がると期待される。透明電極の使用されるディスプレイやスマートグラス、スマートコンタクトレンズ、強調現実などの分野に利用できると思う」と話している。

慶煕大学校のキム・ソンギョン教授は「酸化膜を利用した散乱抑制技術は銀ナノワイヤだけでなく全ての網状構造の金属に利用できる。金属構造を見えなくする透明マント技術などにも応用可能だろう」と述べた。

研究結果はナノ分野の国際的学術誌『Nano Letters』電子版に速報として掲載された。






[2018-06-05]

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