Leitfähige Beschichtungen für biegsame Touchscreen gedruckt
Durchsichtige Leiterbahnen und Strukturen werden für flexible Displays einfach per Tiefdruck auf dünne Folien gedruckt
Handys und Smartphones sind den Tragegewohnheiten ihrer Nutzer noch nicht angepasst. Das wird jedem klar, der versucht, sich mit dem Handy in der Hosentasche hinzusetzen: Die Displays der unzähligen Handys und Pods sind starr und geben den anatomischen Formen seiner Träger nicht nach. Dass die Großen der Branche an biegsamen Displays arbeiten, ist mittlerweile kein Geheimnis mehr.
Das INM, Leibniz-Institut für Neue Materialien, hat neue Nanopartikel-Tinten für die Herstellung biegsamer Touchscreens entwickelt. Die können über einfache Verfahren direkt auf dünne Kunststofffolien aufgedruckt werden: Per Tiefdruck bilden sich so durchsichtige Bahnen und Strukturen aus, die auch dann noch elektrisch leitend sind, wenn die Folien verformt werden.
Für die Nanopartikel-Tinten verwenden die Forscher sogenannte transparente, leitfähige Oxide (transparent conducting oxides, TCO). „Wir stellen aus den TCOs Nanopartikel mit besonderen Eigenschaften her“, erklärt Peter William de Oliveira, Leiter des Programmbereichs Optische Materialien, „die TCO-Tinte entsteht dann durch Zugabe eines Lösungsmittels und eines speziellen Binders zu diesen TCO-Partikeln. Dabei erfüllt der Binder mehrere Aufgaben: Er bewirkt nicht nur ein gutes Anhaften der TCO-Nanopartikel auf der Folie, er erhöht auch die Biegsamkeit der TCO-Beschichtung: So bleibt die Leitfähigkeit gerade beim Verbiegen der Folien erhalten. Mit einer Druckplatte lässt sich die Tinte dann direkt per Tiefdruck auf die Folie aufbringen. Funktionsfähig ist die Beschichtung, nachdem sie bei 150 °C mithilfe von UV-Licht aushärtet.
Mit den durchsichtigen, elektronischen Tinten ließen sich Leiterbahnen problemlos sogar im Großformat über das klassische Rolle-zu-Rolle Verfahren herstellen. Die ersten Versuche am INM dazu sind vielversprechend. Die Forscher sind sich einig, dass durch die Verwendung von strukturierten Walzen zukünftig auch große, strukturierte, leitfähige Flächen kostengünstig mit hohem Durchsatz gedruckt werden können. Üblicherweise werden leitfähige Beschichtungen mit TCO´s über Hochvakuum Techniken aufgebracht. Das sogenannte Sputtern ist jedoch sehr teuer.
