日本MARUAI與村田金箔集團共同開發出一款兼具高透明性與高導電性,且可透過熱轉寫方式賦予各種基材導電性能的「熱轉寫奈米碳管(CNT)透明導電奈米薄膜」。MARUAI以其自行開發的導電/防靜電油墨為技術核心,製造並銷售導電薄膜,其最大優勢在於可自由調整表面電阻值,並能依據客戶需求與應用情境,提供客製化的產品開發與供應。早在2018年1月MARUAI即以單壁碳奈米管(SWCNT)為材料,開發出高透明導電薄膜「Super Clean Sheet (SCS)・TC」。此產品可見光透過率達84.46%,具有接近非晶性聚對苯二甲酸乙二酯(A-PET)的高透明性,且耐久性佳、經時劣化較小。目前主要用於家電與汽車電子零組件的防靜電導電托盤等用途,並已於2020年2月取得相關專利。
為進一步提升SCS・TC的泛用性,MARUAI持續進行技術研發,並於2023年11月推出可透過水轉寫方式,將導電性賦予多種基材的CNT透明導電奈米薄膜。此項產品獲得市場好評,但由於水轉寫須使用水介質,在製程管理與現場操作上較為困難,且在電子零組件應用方面仍有所限制。基於上述課題,MARUAI將研發方向轉往熱轉寫技術,並結合SCS・TC的材料特性以及村田金箔集團累積的技術與製程經驗,成功開發出可透過熱轉寫方式將導電性能賦予各類基材的熱轉寫CNT透明導電奈米薄膜。
新開發的熱轉寫CNT透明導電奈米薄膜在透明度、導電性以及耐久性方面,均維持與SCS・TC同等水準,並能藉由熱轉寫方式將導電層轉移至目標物表面。相較於以往SCS・TC,因與PET基材一體成型,以致主要應用侷限於導電托盤等成形品用途,此次新產品因新增導電層熱轉寫機能,大幅拓展了應用範圍,將可轉寫至塑膠、紙材、金屬、玻璃等多種材料。在結構設計上,新薄膜為3層結構,由PET基材、離型層以及厚度低於1 µm的CNT膜組成。經由加熱與加壓處理之後,CNT膜可從基材剝離並轉寫至目標物表面,進而賦予其導電性。
在轉寫方式方面,MARUAI提供「燙金(熱壓轉移)型」與「碳粉列印型(Toner Printing)」兩種製程選項。燙金型是利用燙金機進行加熱、加壓,將具備熱封特性的CNT膜穩定轉寫至基材表面。此方式具有良好、穩定的轉寫性,適合導入量產製程。碳粉列印型則可透過護貝機等設備加熱、加壓,將CNT膜轉寫至由多功能事務機等輸出的轉寫基材上。此方式易於進行局部轉寫與圖案化加工,特別適合試作與小量生產需求。
此外,新開發的熱轉寫CNT透明導電奈米薄膜的表面電阻率,可藉由調整CNT膜厚進行控制,範圍可涵蓋10²~10⁸ Ω/sq。
今後MARUAI將持續拓展熱轉寫CNT透明導電奈米薄膜的應用範圍,並持續推進CNT導電技術與印刷製程的高度化,期發更高機能性與高附加價值的產品。