Startseite > Optoelektronik > OLED > Touchscreens mit transparenten, flexiblen und leitfähigen Folien

Organische Elektronik

Touchscreens mit transparenten, flexiblen und leitfähigen Folien

2. September 2014, 8:17 Uhr | Dr. Henning Rost, Katrin Riethus

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die Basis von PolyTC: das Polyestersubstrat

Der große Vorteil von Polyestersubstraten im Vergleich zu Glasträgern ist, dass derartige Kunststofffolien eine hohe Flexibilität und mechanische Robustheit aufweisen und demzufolge in einem schnellen Rolle-zu-Rolle-Druckprozess eingesetzt werden können. In den letzten Jahren wurden Polyesterfolien, bevorzugt PET (Polyethylenterephthalat), mit leitfähigen Beschichtungen bereits beschrieben [1] [2]. PET-Folien sind dünn und flexibel, besitzen eine sehr glatte Oberfläche, sind hochtransparent, bedruckbar, in hitzebeständigen und damit schrumpfungsarmen Versionen in verschiedenen Foliendicken in großen Quantitäten erhältlich. Nicht zu vernachlässigen ist neben diesem Eigenschaftsprofil auch der relativ moderate Preis.

Das Metallgitter oder Metal Mesh

Die im PolyTC eingesetzten Metallgitter bestehen aus Silber oder Kupfer und weisen naturgemäß eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf (ca. 1000fach höher als ITO), was eine Grundvoraussetzung für den Einsatz in elektronischen Geräten ist, da nur so eine verlustarme Signalübertragung gewährleistet werden kann. Darüber hinaus weisen diese Metalle aufgrund ihrer chemischen Stabilität eine Reihe weiterer Vorteile auf, wie hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien, Feuchtigkeit und auch gegen Wärmeeinfluss.

Nichtsdestotrotz soll an dieser Stelle auch erwähnt werden, dass der direkte Kontakt zwischen dem Metallgitter und dem menschlichen Finger zu vermeiden ist, da dies zu Fingerabdrücken auf den Metallbahnen führt. Diese Abdrücke können Ausgangspunkt einer möglichen Degradation der hauchdünnen Metallschichten sein. Es ist jedoch so, dass das Metallgitter bei den meisten der zuvor schon erwähnten Anwendungen direkt nach der eigentlichen Produktion im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit einer transparenten Schutzschicht versehen wird, die eine solche Degradation effektiv unterbindet.

Derartige Schutzschichten können auf dem Metallgitter entweder durch das Auflaminieren von sehr dünnen, transparenten Kunststofffolien oder durch direktes Aufdrucken von transparenten Lacken erzeugt werden. Die letzte Methode hat den großen Vorteil, dass der Schutzfilm nur dort erzeugt wird, wo er tatsächlich benötigt wird; die Kontaktpads bleiben also unbedeckt. Sobald eine Schutzschicht aufgebracht wurde, besitzen die Folien die gewünschte hohe Umweltstabilität.

Matchmaker+ Anbieter zum Thema

zu Matchmaker+

Die bereits erwähnte mechanische Flexibilität der PolyTC-Folien hat verschiedene Vorteile. Die bis dato häufig verwendete Folie mit ITO-Beschichtung kann aufgrund ihrer mechanischen Empfindlichkeit nur in flache und ebene Oberflächen integriert werden. Die Brüchigkeit des ITO führt beim Verbiegen der Folie zu Mikrorissen in der leitfähigen Schicht und damit zum starken Anstieg des elektrischen Widerstands. Gerade für Anwendungen im Automobilbau, besonders in der Mittelkonsole, werden heutzutage jedoch transparente Interfaces mit gekrümmten, also dreidimensionalen Oberflächen angestrebt, da sich hierdurch völlig neuartige Designmöglichkeiten ergeben. Diesbezüglich bieten Metallgitterfolien wie die PolyTC-Folie interessante neue Möglichkeiten.

Nach der Herstellung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren liegen die Metallgitterfolien in Rollenform vor. Nun können sehr unterschiedliche Methoden zur weiteren Verarbeitung eingesetzt werden. Dazu gehören verschiedene Laminierverfahren wie Standard-, Nass- oder Thermo-Laminieren, aber auch verschiedene Folienhinterspritzverfahren (injection molding). All diese Integrationsverfahren haben ihre speziellen Vorteile, wobei sich die Methode der Wahl durch den gewünschten späteren Einsatz beim Kunden ergibt.