Carbon Nanobuds
Ersatz für ITO in Sicht
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Besserer Kontrast als mit Indium
Aus diesem Material hergestellte transparente leitfähige Schichten weisen Eigenschaften auf, die dem herkömmlichen ITO in vieler Hinsicht überlegen sind. Das kommt insbesondere bei Touchscreens zum Tragen. Die derzeitigen Versionen mit ITO-Schichten verringern, wenn sie auf ein Display aufgesetzt werden, dessen Kontrast erheblich, vor allem unter starkem Umgebungslicht. Das hängt mit der relativ hohen Reflexion des ITO zusammen. Aufgebrachte Antireflexschichten bringen etwas Verbesserung, erhöhen aber die Kosten.
Dadurch, dass eine CNB-Schicht sehr viel weniger Umgebungslicht reflektiert als ITO, behält ein Display mit Touchscreen sehr viel mehr Kontrast, was die etwas geringere Lichtdurchlässigkeit mehr als wett macht (Bild 2). Das ist vor allem für Kleingeräte wie Handys, E-Reader und Tablets interessant.
Denn damit darf die Hinterleuchtung schwächer ausfallen - der größte Verbraucher im ganzem Gerät. Weitere Vorteile: Eine CNB-Schicht ist hoch-elastisch, sie lässt sich auch auf flexible Substrate wie z.B. PET aufbringen und macht Biegungen und Dehnungen klaglos mit. ITO ist dagegen spröde und bricht leicht. So lassen sich damit Displays in Plastikkarten einsetzen.
Eine andere Anwendung, noch weit in der Zukunft, sind gedruckte elektronische Schaltungen, wo die CNBs eine Alternative zu den immer noch sehr teuren organischen Halbleitern werden können. Versuchsweise wurde eine Digitalschaltung mit Dünnschichttransistoren aufgebaut, mit Logik-Gattern und Flipflops, Taktfrequenz 50 Hz.
Einfach herstellbar
Auf das Substrat gebracht werden die CNBs mittels eines speziellen, von Canatu entwickelten Ein-Schritt-Druckverfahrens, genannt „Direct Dry Printing“. Laut Aussage der Firma ist es kostengünstig und umweltfreundlich, es erfordert keine nasse oder giftige Chemie und funktioniert bei Raumtemperatur unter Normaldruck. ITO ist dagegen nur im Vakuum herstellbar. Es eignet sich für Einzelsubstrate und für Druck von Rolle zu Rolle.
Die ersten hauseigenen Produkte sind kapazitive und resistive Touch-Sensoren auf Folie, genannt „CanaTouch“, pro Jahr sind in Helsinki bis zu 1 Mio. Stück herstellbar. Wenn die Großproduktion einmal eingefahren ist, wäre ein wichtiges Rohstoffproblem der kommenden Jahre gelöst. Mag Indium noch so knapp werden, Kohlenstoff haben wir für alle Zeiten genug.
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