Gedruckte Elektronik Leitfähige Beschichtungen für biegsame Touchscreens

Insbesondere bei Mobilgeräten könnten biegsame Touch-Displays einen Zukunftsmarkt darstellen. Um die Leitfähigkeit der Touch-Oberfläche beim Verbiegen des Displays aufrechtzuerhalten, sind geeignete Beschichtungen nötig. Am Leibniz-Institut für Neue Materialien wird an solchen Beschichtungen geforscht.

Am Leibniz-Institut für Neue Materialien INM haben Wissenschaftler Nanopartikel-Tinten entwickelt, die direkt auf dünne Kunststofffolien aufgedruckt werden können. Per Tiefdruck bilden sich durchsichtige Bahnen und Strukturen aus, die auch dann noch elektrisch leitend sind, wenn die Folien verformt werden.

Für die Nanopartikel-Tinten verwenden die Forscher transparente, leitfähige Oxide (TCO – transparent conducting oxides). Die TCO-Tinte entsteht durch Zugabe eines Lösungsmittels und eines speziellen Binders zu diesen TCO-Partikeln. Der Binder erfüllt dabei mehrere Aufgaben. Er sorgt für das gute Anhaften der TCO-Nanopartikel auf der Folie und erhöht die Biegsamkeit der TCO-Beschichtung, so dass die Leitfähigkeit beim Verbiegen der Folien erhalten bleibt. Mit einer Druckplatte wird die Tinte per Tiefdruck auf die Folie aufgebracht und danach bei 150 °C mithilfe von UV-Licht ausgehärtet.

Es wurden auch schon erste Versuche unternommen, mit den durchsichtigen, elektronischen Tinten großformatige Leiterbahnen über das klassische Rolle-zu-Rolle-Verfahren herzustellen. Mit Hilfe von strukturierten Walzen könnten sich zukünftig also auch große strukturierte, leitfähige Flächen kostengünstig mit hohem Durchsatz drucken lassen. Bislang werden leitfähige Beschichtungen mit TCOs üblicherweise mittels Hochvakuum-Techniken aufgebracht, was jedoch sehr kostenintensiv ist.

Das INM zeigt seine Entwicklungen auf der LOPEC, die am 27. und 28. Mai 2014 in München stattfindet.