• Title/Summary/Keyword: Nanowire heater

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Fabrications of Silver Nanowire/NiO Based High Thermal-Resistance Hybrid Transparent Electrode (은나노선/Ni 산화물 고내열성 하이브리드 투명전극의 형성)

  • Jung, Sunghoon;Lee, Seunghun;Kim, Do-Geun
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.50 no.6
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    • pp.486-491
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    • 2017
  • Silver nanowire (AgNW) transparent electrode is one of next generations of flexible and transparent electrode. The electrode shows high conductivity and high transparency comparable to ITO. However, the electrode is weak against heat. The wires are separated into nanodots at temperature above $200^{\circ}C$. It causes the electrical resistance increase. Moreover, it is vulnerable to oxygen and moisture in the atmosphere. The improvement of thermal and moisture resistance of silver nanowire transparent electrode is the most important for commercializing. We proposed silver nanowires transparent electrode which is capped with very thin nickel oxide layer. The nickel oxide layer is five nanometers of thickness, but the heat and moisture resistance of the transparent electrode is effectively improved. The AgNW/NiO electrode can endure at $300^{\circ}C$ of temperature for 30 minutes, and resistance is not increased for 180 hours at $85^{\circ}C$ of temperature and 85% of relative humidity. We showed an applications of transparent and flexible heater using the electrode, the heater is operated more than $180^{\circ}C$ of temperature.

Improved Thermal Stability of Ag Nanowire Heaters with ZnO Layer (ZnO를 이용한 은 나노와이어 히터의 열 안정성 향상)

  • Choi, Wonjung;Jo, Sungjin
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.30 no.8
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    • pp.530-534
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    • 2017
  • Transparent film heaters employing silver nanowires (Ag NWs) have attracted increasing attention because of their widespread applications. However, the low thermal resistance of Ag NWs limits the maximum operating temperature of the Ag NW film heater. In this study, Ag NW film heaters with high mechanical and thermal stability were successfully developed. The thermal power-out characteristics of the Ag NW heaters were investigated as a function of the Ag NW density. The results revealed that the prepared flexible Ag NW heater possessed high thermal stability over $190^{\circ}C$ owing to ZnO encapsulation. This indicates that the Ag NW film with excellent thermal stability have remarkably high potential for use as electrodes in film heaters operating at high temperatures.

Joule Heating of Metallic Nanowire Random Network for Transparent Heater Applications

  • Pichitpajongkit, Aekachan;Eom, Hyeonjin;Park, Inkyu
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.29 no.4
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    • pp.227-231
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    • 2020
  • Silver nanowire random networks are promising candidates for replacing indium tin oxide (ITO) as transparent and conductive electrodes. They can also be used as transparent heating films with self-cleaning and defogging properties. By virtue of the Joule heating effect, silver nanowire random networks can be heated when voltage bias is applied; however, they are unsuitable for long-term use. In this work, we study the Joule heating of silver nanowire random networks embedded in polymers. Silver nanowire random networks embedded in polymers exhibit breakdown under the application of electric current. Their surface morphological changes indicate that nanoparticle formation may be the main cause of this electrical breakdown. Numerical analyses are used to investigate the temperatures of the silver nanowire and substrate.

투명 면상 발열체 응용을 위한 하이브리드 스퍼터 GZO/Ag/GZO 박막의 물성평가

  • Kim, Jae-Yeon;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.182.2-182.2
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    • 2015
  • 최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

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