Schwerpunkte

Carbon-Nanotube-Hybride

Neues Material für Touch-Sensoren

14. August 2020, 15:48 Uhr   |  Sebastian Pfaff

Neues Material für Touch-Sensoren
© EP Electronic Print

Schematische Darstellung eines Single-Wall-Kohlenstoff-Nanoröhrchens

Als Material für Multitouch- oder PCT-Sensoren diente ursprünglich ITO. Inzwischen gibt es dazu mehrere Alternativen, aber auch sie sind nicht ohne Nachteile. Ein neues, von EP Electronic Print angebotenes Material soll Abhilfe schaffen.

Die Einführung des Multi-Touchscreens durch das iPhone ist zwischenzeitlich mehr als zehn Jahre her, und der Multitouch, mit seiner edlen Glasoberfläche, hat sich seitdem auch in der Industrie als Standard etabliert. Eine der Kernanforderungen an den Multitouch- oder PCT-Sensor (Projected Capacitive Touch) ist dabei eine gute elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitig hoher optischer Transparenz, die durch einen transparent leitfähigen Film (transparent conductive film, TCF) ermöglicht wird. Das Material der Wahl war hier anfangs fast ausschließlich ITO (Indium-Tin-Oxide, Indiumzinnoxid). Beschichtet auf Glas oder Folie, wie bei den analog-resistiven Touchscreens als Vorgängertechnologie, ließ es sich mittels Ätzverfahren oder Laserablation bearbeiten.

Unterschiedliche Anwendungsgebiete brachten aber auch unterschiedliche Anforderungen mit sich, und es zeigten sich die Nachteile von ITO. Grundsätzlich sind das die geringe UV-Stabilität und mechanische Flexibilität, die gute, aber nicht hohe elektrische Leitfähigkeit und - je nach verwendeter Prozesstechnologie - hohe Werkzeugkosten oder lange Bearbeitungszeiten. Dadurch dringen seit geraumer Zeit alternative Technologien in das Gebiet der TCFs ein und versuchen, ITO zu ersetzen. Hierzu gehören beispielsweise das Metal-Mesh (meist auf Kupfer-Basis), Silber-Nano-Drähte (AgNW), PEDOT (leitfähiges Polymer) oder Sensoren auf Basis von Kupferdrähten. Auch hier haben alle Technologien wiederum ihre Vor- und Nachteile.

All diese Alternativen zu ITO haben aber, wie ITO selbst, eine weitere Gemeinsamkeit: Ihre Liefer- und Produktionsketten beginnen meist in China und sind damit anfällig für die geopolitischen Turbulenzen einer aufstrebenden Weltmacht oder - wie zuletzt zu erleben - Unterbrechungen wegen globaler Pandemien wie Covid-19. Für alle diese Herausforderungen bietet EP Electronic Print in Zusammenarbeit mit einem amerikanischen Materialhersteller eine Lösung an: transparent leitfähige Filme auf Basis von Carbon-Nanotube-Hybriden. Dieses Material ist ebenfalls hoch leitfähig und transparent, lässt sich aber im Siebdruck verarbeiten und ist damit flexibel an das Gesamtdesign oder -konzept der Bedienoberfläche anzupassen.

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1. Neues Material für Touch-Sensoren
2. Die Carbon-Nanotube-Technologie
3. Konfigurationsmöglichkeiten

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