La conexión de LED con circuitos conductores transparentes ha hecho posible girar ventanas de vidrio, paredes y exteriores de edificios en pantallas transparentes que informan o entretienen a los espectadores con videos e imágenes. Un nuevo enfoque para hacer estos circuitos podría ayudar a reducir los costos de las pantallas LED transparentes y permitir que la tecnología se utilice en sustratos que sean flexibles o curvos.

En la revista The Optical Society (OSA) Materiales ópticos Express , Investigadores de la Universidad de Zhejiang en China y el Instituto Real de Tecnología KTH en Suecia informan sobre la fabricación de circuitos conductores transparentes a escala de metro basados ​​en redes de nanocables de plata. y, por primera vez, Demuestre estos circuitos en pantallas LED transparentes rígidas y flexibles.

"Las pantallas LED transparentes actúan de manera muy parecida a los televisores LCD o LED tradicionales, pero el hecho de que no bloquean la luz permite aplicaciones creativas que no son posibles con la tecnología de visualización convencional, "dijo Liu Yang, quien dirigió el equipo de investigación de la Universidad de Zhejiang. "Los circuitos que fabricamos son muy transparentes, conductivo y flexible, y por lo tanto son muy prometedores como reemplazo de los circuitos transparentes que se utilizan en la actualidad ".

Reemplazo de los circuitos transparentes de hoy

Las pantallas LED transparentes generalmente incorporan circuitos conductores transparentes hechos de óxido de estaño dopado con flúor (FTO) u óxido de estaño indio (ITO). Los científicos han estado buscando alternativas a estos materiales debido al alto costo del indio y al complejo y costoso proceso de fabricación necesario para crear circuitos para pantallas transparentes de gran formato. Además, Los circuitos hechos de ITO y FTO tienden a ser demasiado frágiles para aplicaciones flexibles.

Las redes de nanocables de plata son un reemplazo prometedor porque los nanocables de plata se pueden sintetizar y distribuir fácilmente en un área grande. tener una excelente transparencia óptica, son altamente conductivos y pueden doblarse sin romperse ni comprometer el rendimiento. Aunque se han utilizado redes de nanocables de plata para crear películas conductoras transparentes, usarlos para hacer circuitos largos ha resultado ser un desafío.

En el nuevo trabajo los investigadores desarrollaron un proceso de fabricación sencillo para usar nanocables de plata para hacer los circuitos transparentes ultralargos necesarios para las pantallas LED transparentes a escala de un metro. Usando un método de recubrimiento por pulverización y máscaras de sacrificio, crearon un circuito conductor transparente de nanocables de plata de 1,2 metros.

Los nuevos circuitos conductores transparentes consisten en nanocables de plata distribuidos aleatoriamente que se aplican en un patrón a un sustrato como plástico o vidrio. La red de nanocables debe ser lo suficientemente densa para que la corriente eléctrica viaje bien, pero no tan densa como para comprometer la transparencia.

"Debido a nuestro método de fabricación muy simple y de bajo costo y la flexibilidad inherente de los nanocables de plata, Estos nuevos circuitos conductores transparentes podrían reducir el costo y expandir las aplicaciones de las pantallas LED transparentes a áreas curvas flexibles y de gran ángulo, "dijo Yang.

Prueba de pantallas transparentes

El análisis de los circuitos de nanocables de plata mostró que eran muy transparentes y mostraban una conductividad más alta que el ITO. Los investigadores también realizaron pruebas en las que doblaron tiras conductoras de nanocables de plata y tiras transparentes de ITO depositadas en una película de plástico en un radio tan pequeño como 2 milímetros. La tira de nanocables de plata mostró flexibilidad mecánica y un rendimiento estable durante las pruebas de flexión, mientras que ITO no mantuvo el rendimiento.

Próximo, Los investigadores incorporaron los circuitos conductores transparentes de nanocables plateados en prototipos de pantallas LED con sustratos de vidrio o plástico. Estos incluían una pantalla de plástico que funcionaba bien incluso cuando se envolvía alrededor de una botella pequeña o se doblaba dinámicamente en un radio tan pequeño como unos 15 milímetros.

Los investigadores señalan que solo unos pocos pasos podrían convertir sus pantallas prototipo en pantallas transparentes prácticas. Por ejemplo, Los circuitos conductores transparentes podrían diseñarse fácilmente para permitir la programación de LED conectados para mostrar videos. También, los circuitos deberían estar protegidos con un recubrimiento para evitar reacciones químicas con el medio ambiente y mejorar su adherencia a los sustratos. Las pantallas también podrían integrarse con vidrio intercalado o películas de plástico transparente para una mayor protección y fácil mantenimiento.