Murata ищет партнеров для разработки приложений для нового проводящего, прозрачного и гибкого материала.

Рис. 1: Прозрачная и гибкая проводящая пленка, разработанная Murata, и ее сильные стороны

Пленка сочетает в себе проводимость, будучи прозрачной, даже когда она согнута.

Пленки материалов на основе оксида индия-олова (ITO), используемые в электродах сенсорных панелей, проводке и других компонентах, и проводящие пленки с использованием чернил из графенового композитного материала также служат прозрачными и гибкими проводящими пленками.

Глядя только на прозрачность, гибкость и электропроводность, многие материалы обладают еще лучшими характеристиками, а есть материалы, которые сочетают в себе два из трех этих сильных сторон.

Тем не менее, нелегко найти материалы, которые сочетают эти три сильные стороны на высоком уровне, например, с прозрачной и гибкой проводящей пленкой.

Пленка представляет собой гидрофильный материал. Соответственно, его можно легко и равномерно диспергировать в растворителях. Следовательно, можно производить краски в соответствии с методом обработки и использовать существующие технологии нанесения покрытий и печати для формирования пленок со стабильными характеристиками.

В частности, можно рисовать узоры при нормальных температурах и давлениях с помощью струйных принтеров, штамповой и трафаретной печати, напыления, рисования пером и другими методами (рис. 4).

Конечно, также можно будет открыть неизвестные области применения, разработав новые, невиданные ранее новаторские системы покрытий и оптимизировав чернила.

Рис. 4. Возможно формирование схем подключения с помощью различных методов в соответствии с потребностями приложения.

Возможность рисовать узоры с использованием таких разнообразных методов обработки является сильной стороной, которая будет способствовать расширению приложений.

Например, с помощью струйного принтера можно нарисовать проводку с тонкими линиями шириной в несколько сотен микрон.

Использование таких методов обработки позволяет рисовать узоры по желанию без процесса удаления, такого как маски или травление.

Кроме того, можно нарисовать только те части, которые функционируют как проводник. Следовательно, он также обеспечивает эффективное использование материалов и снижение нагрузки на окружающую среду.

С другой стороны, применение метода покрытия распылением означает, что можно даже покрывать подложки с трехмерными криволинейными поверхностями, используя тот же метод, что и для покрытия кузова автомобиля.

Это позволяет формировать проводящую пленку на поверхности крупных и сложных объектов. Кроме того, также можно легко добавлять электрические функции к поверхности инструментов и устройств, для которых сама форма имеет значение.

Электроды на основе ITO требуют какой-либо высокотемпературной обработки для формирования рисунка проводки и аналогичной проводимости. Например, необходимо прикрепить пленку к подложке с помощью процесса вакуумного напыления, который выполняется в условиях высокой температуры и вакуума для материалов на основе ITO.

В результате было невозможно избежать увеличения рабочей нагрузки и ухудшения качества покрываемых материалов. Это привело к недостаткам, включая ограниченное применение и увеличение затрат. Прозрачная и гибкая проводящая пленка не имеет таких факторов, препятствующих расширению применения.

Еще одним важным преимуществом является тот факт, что постобработка после формирования шаблона проста (рис. 5). Необходимо добавить процесс обжига при температуре от 150 до 200°C для чернил Ag, которые являются одним из обычных материалов для формирования прозрачной проводящей пленки.

Это делается для обеспечения проводимости за счет соединения мелких частиц серебра друг с другом после нанесения рисунка. Прозрачная и гибкая проводящая пленка может демонстрировать проводимость, просто высушивая воду при температуре от 50 до 100°C.

Следовательно, его также можно формировать на субстратах, уязвимых к тепловым повреждениям. Вы даже можете использовать его с естественной сушкой, если не возражаете подождать некоторое время.

Рис. 5. Прозрачная и гибкая проводящая пленка проявляет проводимость только при низкотемпературном процессе.

Прозрачная и гибкая проводящая пленка изготовлена ​​из микрокерамики на нанометровом уровне со свойством проводить электричество.

Форма этой микрокерамики плоская. Соответственно, из-за микроскопических размеров и формы этой керамики этот материал демонстрирует промежуточные характеристики между металлом и керамикой для обеспечения прозрачности и проводимости.

Его работоспособность также обусловлена ​​​​этим размером и формой. Пленка после нанесения и высыхания краски, в которой диспергирован этот материал, переходит в состояние, в котором весь нарисованный рисунок заряжен энергией, поскольку микрокерамика лежит друг на друге.

В последние годы появились вещества, обладающие уникальными характеристиками благодаря своей наноразмерной микроструктуре и размеру, а не составу их материалов, таких как графен, который демонстрирует высокую проводимость за счет соединения атомов углерода (C).

Редкие металлы и земли не используются. Соответственно, сырье недорогое и его можно стабильно закупать.

Кроме того, есть возможности для дальнейших корректировок для улучшения характеристик нового материала и повышения его пригодности для конкретных применений за счет оптимизации состава, структуры и размера микрокерамики.