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Der gebogene Touchscreen

| Redakteur: Simone Käfer

Neben faltbaren Smartphones arbeiten einige Unternehmen auch an biegsamen Displays. Dafür hat das INM zwei neue additive Techniken entwickelt.

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Das INM stellt auf der Hannover Messe 2019 zwei Verfarhren vor, mit denen biegsame Touchscreens möglich werden.
Das INM stellt auf der Hannover Messe 2019 zwei Verfarhren vor, mit denen biegsame Touchscreens möglich werden.
(Bild: Gabi Klein, INM Saarbrücken)

Die meisten Verfahren für Leiterbahnen sind subtraktiv. „Es wird zunächst vollflächig Metall aufgetragen und in weiteren Prozessschritten das überschüssige Metall entfernt. Diese klassischen Prozesse, wie das Sputtern im Hochvakuum und anschließende Lithografie verbrauchen große Mengen Silber“, erklärt Peter W. de Oliveira, Leiter des Innovations Zentrums am INM. „Unsere Additiven Verfahren gehen den umgekehrten Weg: Leiterbahnen werden gedruckt oder abgeschieden, und zwar nur dort, wo sie auch benötigt werden. Teure Hochvakuumtechnik wird hierfür nicht gebraucht. Das spart Zeit und Geld“, fasst de Oliveira die Vorteile der neuen Entwicklungen zusammen.

Additive Variante 1: photochemische Metallisierung

Bei der photochemischen Metallisierung wandeln sich farblose Silber-Verbindungen mithilfe einer photoaktiven Schicht beim Einwirken von UV-Licht in elektrisch leitendes Silber um. Über unterschiedliche Methoden entstehen dann Bahnen oder andere Strukturen auf Kunststofffolien oder Glas: Mittels UV-Laser können Leiterbahnen „geschrieben“ werden; UV-durchlässige Photomasken oder durchsichtige Stempel, die die Silberverbindung mechanisch verdrängen, eigneten sich für Anwendungen im größeren Maßstab. So lassen sich verschieden große Bahnen bis zur kleinsten Größe von einem Tausendstel Millimeter darstellen.

Additive Variante 2: TCO-Tinten

In einem weiteren innovativen Druckverfahren nutzen die Wissenschaftler Nanopartikel-Tinten aus TCOs, wie zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (ITO), für Inkjet- oder Tiefdruck: „Wir stellen aus den TCOs Nanopartikel mit besonderen Eigenschaften her“, erklärt de Oliveira. „Die TCO-Tinte entsteht dann durch Zugabe eines Lösungsmittels und eines speziellen Binders. 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. Damit können hoch flexible transparente Leiterstrukturen zum Beispiel für Touch-Sensoren oder für Displays in einem einfachen Druckprozess hergestellt werden.“ Die Beschichtung ist funktionsfähig, nachdem sie bei niedrigen Temperaturen unter 130 °C mit UV-Licht ausgehärtet wurde.

Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien finden Sie auf der Hannover Messe 2019 in Halle 5 an Stand C54

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