Leiterbahnen erzeugen Touchscreens in einem Herstellungsschritt verschalten

Auf ihrer Oberfläche sind Touchscreens mit mikroskopisch kleinen Leiterbahnen versehen, die am Rand zu größeren Leiterbahnen zusammenlaufen. Forscher des INM stellen ein Verfahren vor, das die Herstellung mikroskopischer und makroskopischer Leiterbahnen in einem Schritt ermöglicht.

Bislang mussten unterschiedlichen Leiterbahnen von Touchscreens in mehreren Produktionsstufen erzeugt werden. Am Leibniz-Institut für neue Materialien INM haben Wissenschaftler nun ein Verfahren entwickelt, das die Herstellung mikroskopischer und makroskopischer Leiterbahnen in einem Schritt ermöglicht. Für dieses Verfahren wird die Photometallisierung genutzt. Farblose Silber-Verbindungen wandeln sich beim Einwirken von UV-Licht mit Hilfe einer photoaktiven Schicht in elektrisch leitendes Silber um. Unterschiedliche Methoden sind denkbar, um die Silber-Verbindung in Form von Bahnen oder anderen Strukturen auf Kunststoff-Folien oder Glas aufbringen. Dabei lassen sich verschieden große Bahnen ab etwa einem Tausendstel Millimeter erzeugen. Durch UV-Belichtung entstehen dann die entsprechenden Leiterbahnen.

Laut den Forschern von INM ist das neue Verfahren schnell, flexibel, größenvariabel und kostengünstig. Ein Vorteil ist auch, dass weitere Prozess-Schritte für die Nachbearbeitung entfallen.

Basierend auf dem hier vorgestellten Grundprinzip können die Wissenschaftler Leiterbahnen individuell auf drei verschiedene Arten aufbringen. Das „Schreiben von Leiterbahnen“ mittels UV-Laser kommt insbesondere für die maßgeschneiderte Anfertigung und das Austesten neuer Leiterbahn-Designs infrage. Diese Methode ist für die Massenproduktion jedoch zu zeitaufwändig. Für das Aufbringen von Leiterbahnen auf Glas eignen sich Photomasken, die nur an den gewünschten Positionen UV-durchlässig sind.

Bei der dritten Methode handelt es sich um die Nutzung durchsichtiger Stempel. Die Silberverbindung wird mechanisch durch die Stempel verdrängt, so dass Leiterbahnen nur dort entstehen, wo noch Silberverbindung vorhanden ist. Da die Stempel aus weichem Kunststoff bestehen, lassen sie sich auf einer Rolle anordnen. Am INM wird nun daran geforscht, die UV-Quelle direkt in die Rolle einzubetten, was durch die Transparenz der Stempel möglich wird. Ziel ist das Realisieren eines Rolle-zu-Rolle-Verfahrens, mit dem sich Leiterbahnstrukturen unterschiedlicher Größe auf Folien im Großmaßstab herstellen lassen.