Flexibler telefonieren
Neue leitfähige Beschichtungen für biegsame Handy-Displays lassen sich großflächig drucken.
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 sind starr und geben den anatomischen Formen seiner Träger nicht nach. Dass die Branche an biegsamen Displays arbeitet, ist mittlerweile kein Geheimnis mehr. Welche Eigenschaften geeignete Beschichtungen dafür haben können, zeigt das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien mit seinen Entwicklungen auf der TechConnect World in Washington DC, USA.
Abb.: Neue TCO-Tinten für den Direktdruck transparenter Leiterstrukturen auf Folie (: INM)
In Kooperation mit dem Verein Deutscher Ingenieure zeigt das INM als eine der wenigen deutschen Institutionen am Stand 301, German Area, diese und weitere Entwicklungen. Dort präsentiert das INM neue Nanopartikel-Tinten, die sich über einfache Verfahren direkt auf dünne Kunststofffolien aufdrucken lassen. 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 (TCO, transparent conducting oxides). „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 Grad Celsius 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 bringt man leitfähige Beschichtungen mit TCO´s über Hochvakuumtechniken auf. Das sogenannte Sputtern ist jedoch sehr teuer.
INM / DE
