Progresos en películas conductivas transparentes basadas en tintas conductivas

IDTechEx Research ha estado siguiendo de cerca el mercado alternativo del Oxido de Indio Estaño (ITO) durante los últimos cinco años. Se pronostica que las soluciones alternativas ITO alcanzarán más de $ 250 millones en 2026. En este artículo, IDTechEx Research trae una actualización de las películas de malla metálica a base de tinta conductiva. Hay un renovado interés aquí a nivel mundial conforme la evolución de la tecnología y las aplicaciones están haciendo este enfoque más competitivo. Para obtener más información sobre esta industria por favor refiérase a las Películas Conductivas Transparentes (TCF) 2016-2026: Pronósticos, mercados, tecnologías.

La malla metálica ganando terreno
El paisaje alternativa ITO está saliendo de su periodo de consolidación provocado por la rebaja de los precios de la película de ITO. Las soluciones de malla de metal, en particular, están ganando tracción. A corto y mediano plazo, ellos estarán encontrando el éxito en la electrónica de consumo de tamaño medio (por ejemplo, tablets) y las grandes superficies táctiles capacitivas, un espacio de mercado tradicionalmente dominado por las tecnologías táctiles tanto ópticos como micro alambre. Además, la malla de metal está siendo cada vez mas propuesta y evaluada para su uso en la industria del automóvil como una ventana transparente con desempañamiento.

Hay muchas formas de fabricación de malla metálica, pero la impresión directa por lo general había sido bloqueada del mercado hasta la fecha. Esto se debió principalmente a su desempeño: el ancho de línea podría reducirse fácilmente a <20μm sin comprometer el rendimiento de la producción. Esto significaba que las líneas se mantenían muy visibles, descartando su uso en dispositivos electrónicos de consumo.

La impresión está encontrando una manera de volver a ser competitiva?
Esto está empezando a cambiar. Una de las razones es que la visibilidad de la línea puede ser tolerada en grandes areas (> 50 ") de las superficies táctiles capacitivas o mesas. Esta es la razón por empresas como Gunze han empleado impresión directa para crear una malla metálica con anchura de línea de 24μm. El producto se muestra a continuación. este ya ha sido instalado en varios lugares públicos en Japón.

La siguiente razón es que la impresion offset-huecograbado ahora puede reducir el ancho de línea de forma fiable a 5μm utilizando tintas con partículas sub-micrométricas. Esto hace que la impresión sea una tecnología viable para la creación de soluciones de mallas de metal de alto desempeño. Ahora esta será capaz de competir con los enfoques basados ​​en grabado o gofrado.

En paralelo a esto, se estan realizando numerosos desarrollos prometedores. Por ejemplo, la impresión híbrida avanza a buen ritmo. Aquí, las líneas conductivas anchas y las resinas fotosensibles se pueden imprimir antes de ser sometidas a una etapa de sobre-ataque químico dirigido a la reducción del ancho de línea a 5μm o menos. El proceso de sobre ataque químico requiere un control preciso con el fin de no comprometer el rendimiento, pero elimina la necesidad de técnicas de fotolitografía o impresión precisas.

A la izquierda: una mesa táctil capacitiva de 1.25 m (50 pulgadas) exhibido por 3M. Aquí, una malla metálica a base de cobre es utilizada por un proveedor japonés. Este proceso no impreso se prefirió a los nanocables de plata debido a una mayor confiabilidad. Derecha: Unas grandes pantallas táctiles capacitivas exhibidas por Gunze. Aquí, se emplea la impresión directa para crear la malla metálica. Fuente: El autor tomó estas fotos en C-Touch en Taiwán en agosto de 2016.

También están surgiendo nuevos enfoques basados ​​en tinta. En un ejemplo, el sustrato se recubre con fluoropolímero. Se usa la luz UV para cambiar la hidrofobicidad en regiones específicas antes de que una tinta de nanopartículas especializadas se aplique sobre las areas restantes. La tinta se adhiere solamente en las áreas determinadas, dando lugar a anchos de línea sub-micras. Esta y otras tecnologías similares se encuentran todavía en la creación de prototipos o etapas tempranas piloto.

Otros enfoques basados ​​en nanopartículas también han estado en desarrollo desde hace algún tiempo. En particular, una impresión/gofrado híbrida fue comercializada por un fabricante asiático importante de panel táctil como la tecnología TCF. Este se había convertido en el líder del mercado de alternativas de ITO mediante el establecimiento de uno de los planes más agresivos de escalado. A pesar del éxito inicial, sin embargo, la satisfacción conituada del cliente con el producto está ahora en cuestión.

El cuadro, sin embargo no ha sido todo lo brillante y de color de rosa. Por ejemplo, una empresa israelí que creó TCFs comerciales basados ​​en la impresión de inyección de tinta de las tintas especialmente formuladas ha dejado de operar, mientras que otra empresa enfocada en las denominadas tintas de nanopartículas de autoensamblaje también se ha ido extrañamente sin ruido.

Para conocer las últimas novedades y más puntos de vista de la industria por favor refiérase a Transparent Conductive Films (TCF) 2016-2026: Forecasts, Markets, Technologies (www.IDTechEx.com/tcf~~number=plural) y también Conductive Ink Markets 2016-2026: Forecasts, Technologies, Players (www.IDTechEx.com/inks).

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By Dr Khasha Ghaffarzadeh, Research Director, IDTechEx
www.IDTechEx.com