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Biegsame Touchdisplays Eine spezielle Tinte auf die Folie gedruckt

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Wissenschaftler haben eine Nanopartikel-Tinte entwickelt, die sich direkt auf einen transparenten Kunststoff-Träger drucken lässt. Die Leitfähigkeit bleibt gerade beim Verbiegen erhalten.

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INM Leibniz - Institut für Neue Materialien gGmbH
Mit einer speziellen Tinte drucken Forscher Leiterbahnen auf Folien, die auch noch dann leiten, wenn sie gebogen sind.
Mit einer speziellen Tinte drucken Forscher Leiterbahnen auf Folien, die auch noch dann leiten, wenn sie gebogen sind.
(INM Leibnitz Institut)

Ein tragbarer Computer oder ein Smartphone, das sich seinem Benutzer anpasst? Biegsame Displays sind das Stichwort. Doch über welche Eigenschaften müssen geeignete Beschichtungen verfügen? Wissenschaftler des INM – Leibnitz-Institut für Neue Materialien haben eine Nanopartikel-Tinte entwickelt, die sich direkt auf dünne Kunststofffolien aufdrucken lässt. Per Tiefdruck bilden sich so durchsichtige Bahnen und Strukturen aus, die auch dann noch elektrisch leitend sind, wenn die Folien verformt werden. Also quasi ein rollbares Display!

Die Forscher verwenden dazu sogenannte transparente, leitfähige Oxide – auf Englisch TCO = Transparent Conducting Oxides. Die TCO-Tinte entsteht durch Zugabe eines Lösungsmittels und eines speziellen Binders. Der Binder erfüllt mehrere Aufgaben: Er bewirkt nicht nur ein gutes Anhaften der TCO-Nanopartikel auf der Folie; er erhöht auch die Biegsamkeit der TCO-Beschichtung: So bleibt die Leitfähigkeit gerade beim Verbiegen der Folien erhalten. Mit einer Druckplatte lässt sich die Tinte dann direkt per Tiefdruck auf die Folie aufbringen. Funktionsfähig ist die Beschichtung, nachdem sie bei 150 °C mithilfe von UV-Licht aushärtet.

Mit den durchsichtigen, elektronischen Tinten ließen sich Leiterbahnen problemlos sogar im Großformat über das klassische Rolle-zu-Rolle Verfahren herstellen. Die ersten Versuche am INM dazu sind vielversprechend. Die Forscher sind sich einig, dass durch die Verwendung von strukturierten Walzen zukünftig auch große, strukturierte, leitfähige Flächen kostengünstig mit hohem Durchsatz gedruckt werden können. Üblicherweise werden leitfähige Beschichtungen mit TCOs über Hochvakuum Techniken aufgebracht. Das sogenannte Sputtern ist jedoch sehr teuer.

Das Material der Wahl ist auch am INM hauptsächlich Zinn dotiertes Indium Oxid (Indium Tin Oxide, ITO). Wegen der abnehmenden Ressourcen und des hohen Rohstoffpreises für Indium testen die Forscher am INM auch zunehmend alternative transparente Oxide, wie zum Beispiel Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO).

(ID:42704215)

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