Desarrollo de una película conductora transparente que combina alta transparencia y conductividad
Los nanocables de plata asistidos por microondas con un diámetro de 11 nanómetros permiten películas de alto rendimiento
3 de octubre de 2023
Compañía de impresión Dai Nippon, Ltd.
Compañía química de microondas, Ltd.
Dai Nippon Printing Co., Ltd. (sede central: Tokio, presidente y director ejecutivo: Kitajima Yoshinari, en adelante "DNP") y Microwave Chemical Co., Ltd. (sede central: Osaka, presidente y director ejecutivo: Yoshino Iwao, en adelante "MWCC") han desarrollado una película conductora transparente que combina alta transparencia y conductividad mediante fibras conductoras de plata (nanocables de plata) fabricadas a escala nanométrica (nm: 10-9 metros) mediante exposición a microondas. DNP comenzará a ofrecer muestras de este producto en diciembre de 2023. De cara al futuro, ambas empresas pretenden ofrecerlo en combinación con la película óptica de DNP para diversas aplicaciones de sensores.
Dispersión de nanocables de plata e imagen FE-SEM
Película de nanocables de plata
■Características de la película conductora transparente de nuevo desarrollo
Tradicionalmente, las películas conductoras transparentes generalmente requerían procesos como la deposición al vacío y la sinterización a alta temperatura para formar una película delgada y uniforme de alta densidad de óxidos metálicos conductores, como el ITO (óxido de indio y estaño), sobre película de PET. Además, las películas de ITO no son flexibles, y los cambios bruscos de temperatura pueden provocar grietas en las áreas conductoras, lo que genera dudas sobre su procesabilidad y durabilidad. Ahora, mediante la combinación de una formulación de tinta única y una tecnología de recubrimiento húmedo de precisión, DNP ha logrado desarrollar una película conductora transparente en la que los nanocables de plata se depositan en una película delgada y uniforme a bajas temperaturas. La deposición a baja temperatura aumenta la libertad de selección del sustrato, y el uso de un material fibroso proporciona mayor durabilidad y flexibilidad en comparación con el ITO.
Además, la película conductora transparente de nuevo desarrollo utiliza nanocables de plata extremadamente finos con un diámetro aproximado de 11 nm, lo que logra una transmitancia extremadamente alta y una baja reflectancia difusa *1 en luz visible e infrarroja cercana. Por ejemplo, cuando la resistencia de la lámina se encuentra en el rango de 30 a 70 Ω/sq. (ohmios por cuadrado: resistencia por unidad de área), mantiene una mayor transparencia que el ITO. Además, al pasar electricidad a través de la película conductora transparente, esta puede generar calor de forma eficiente.
Este desarrollo evitará la congelación y la condensación cuando se aplica un calentador de película transparente al LiDAR *2, y también mejorará la sensibilidad de detección al reducir la reflexión difusa, lo que ayudará a lograr una sociedad de conducción autónoma segura incluso en regiones frías.
■Antecedentes del desarrollo de la película conductora transparente
Las películas conductoras transparentes son películas delgadas con alta transmitancia de luz y una excelente visibilidad y conductividad eléctrica. Los nanocables de plata han atraído la atención como material para esta aplicación debido a su alta conductividad eléctrica y transparencia. Este rendimiento puede mejorarse aún más aumentando la relación de aspecto de los nanocables de plata fibrosos, pero esto ha sido difícil de lograr con la tecnología convencional. Para abordar este problema, MWCC mejoró la tecnología de control de cristales que irradia plata directamente con microondas, haciendo crecer los cristales longitudinalmente y estableciendo una tecnología de producción para nanocables de plata ultrafinos con altas relaciones de aspecto. Dado que este proceso transfiere energía selectivamente a los nanocables de plata, es más eficiente que los métodos convencionales y permite reducciones significativas de CO₂.
■ Desarrollos futuros
DNP comenzará a proporcionar muestras de este producto en diciembre de 2023. Además, al combinarlo con películas ópticas funcionales, como películas antirreflejos y películas de retardo de cristal líquido, en las que DNP tiene puntos fuertes, proporcionará nuevas funciones como calentadores de película transparente y blindaje de ondas electromagnéticas en los campos de LiDAR para vehículos y conducción autónoma, así como en el campo de las comunicaciones, además del campo de la visualización.
Además, Norinaga Nakamura, becario de DNP, dará una conferencia titulada "El estado actual y las perspectivas futuras de las películas funcionales de Dai Nippon Printing" en la 14.ª conferencia Film Tech Japan (Exhibición de películas de alto rendimiento), que se llevará a cabo en Makuhari Messe del miércoles 4 al viernes 6 de octubre de 2023, como parte de la Semana de materiales de alto rendimiento, y también presentará este producto.
- 1. Reflectancia difusa: Se refiere a la reflectancia de la luz, excluyendo la luz reflejada especularmente. Incluso los objetos transparentes que no absorben la luz pueden experimentar dispersión interna de la luz, lo que reduce la transparencia. La blancura de las películas de nanocables de plata ha sido un problema importante. Para solucionar este problema, hemos logrado una alta transparencia y conductividad mediante el uso de nanocables de plata de diámetro extremadamente fino.
- 2. LiDAR (Light Detection and Ranging): Una tecnología que utiliza luz láser para medir la distancia a un objeto, su forma, etc. basándose en la información de la luz reflejada.
- Los precios de los productos, las especificaciones, los detalles del servicio, etc. indicados en este comunicado de prensa están actualizados a la fecha del anuncio y pueden estar sujetos a cambios sin previo aviso.