Druckfarben mit Silbernanopartikeln werden jedes Jahr verbessert. Diese Verbesserungen sind oft schrittweise, aber sehr wichtig. Die Entwicklung geht immer weiter in Richtung von Tinten, die bei niedriger Aushärtungstemperatur und kürzerer Aushärtungszeit eine immer höhere Leitfähigkeit bieten. Dies ist ein entscheidender Vorteil, da dadurch mehr Substrate zur Verfügung stehen, Zeit gespart wird und die Energiekosten gesenkt werden.
Hier werden die Fortschritte von Agfa hervorgehoben, die sowohl lösemittel- und wasserbasierte als auch sieb- und inkjetgedruckte Ag-Nanopartikelfarben anbieten. Die erste Folie unten zeigt den Fortschritt bei der Aushärtungszeit und -temperatur einer lösungsmittelbasierten IJ-druckbaren Ag-Nanopartikelfarbe. Das linke Bild ist die vergrößerte Version des rechten Bildes. Hier werden die Eigenschaften von zwei verschiedenen lösungsmittelbasierten IJ-Ag-NP-Tinten verglichen: SPS201 und SPS210, gesintert bei verschiedenen Temperaturen (110C, 130C und 150C).
Bei einer gegebenen Sintertemperatur ist zu erkennen, dass SPS210 im Vergleich zu SPS201 in kürzerer Zeit einen niedrigeren spezifischen Widerstand erreicht, was deutlich diesen schrittweisen, aber wichtigen Fortschritt der Ag-NP-Tinten-Technologie zeigt. Wie auf der folgenden Folie zu sehen ist, erreicht die Ag NP IJ-Tinte SP2010 einen Wert von 3 mOhm/sqr/mill, wenn sie bei nur 130 °C für 10 Minuten gesintert wird. Dies sind hervorragende Ergebnisse.
IJP Ag NP-Tinten beginnen, geeignete Anwendungen zu finden. Auf der letzten Folie sehen Sie gedruckte Ag NP-Linien als schmale (70um) Metallisierungslinie auf einer Dünnschicht-Photovoltaik-Technologie (Anmerkung: Siebdrucklinien auf Si-PV sind jetzt 34um). Daneben sehen Sie eine transparente Heizanwendung.
Hier handelt es sich um ein photochromes Laminat für Motorsportvisiere. Das Visier kann die optische Durchlässigkeit verändern, um bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen im Freien eine gute Sicht zu gewährleisten. Eine Einschränkung des photochromen Laminats ist, dass es seinen Transparenzzustand nur langsam ändern kann. Dies kann eine Herausforderung darstellen, wenn der Fahrer z. B. in einen Tunnel einfährt und der Übergang von intensivem Sonnenlicht in die Dunkelheit schnell erfolgt. Um diese Einschränkung zu überwinden, kann das Laminat erhitzt werden, um den Übergang zu beschleunigen. Zu diesem Zweck wird eine transparente CNT- oder ITO-Heizlösung eingesetzt. Die Ergebnisse sind in Ordnung, aber die homogene Erwärmung kann immer noch zu lange dauern (40 Sekunden oder länger).
Um diese Einschränkung zu überwinden, wird ein Metallgitter mit einer Linienbreite von 70 um und einem Abstand von 2 mm mit Ag-NP-Tinten (SPS211) per Tintenstrahl gedruckt. Wie auf der Folie unten zu sehen ist, reduziert es den Widerstand auf 11 Ohm und erreicht eine gleichmäßige Erwärmung in nur 20 Sekunden, was den Anforderungen entspricht.
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