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Die gängigen Prozesse für die Herstellung flexibler Touchscreens gelten als zeit- oder kostenintensiv, da sie entweder viele Prozessschritte beinhalten oder große Rohstoffmengen beziehungsweise teure Rohstoffe erfordern. Das INM hat deshalb mit photochemischer Metallisierung und Drucken (Tiefdruck, Inkjetdruck) von transparenten leitfähigen Oxiden (TCOs) neue Verfahren entwickelt, die deutlich zeit- oder kostensparender sind und jetzt auf der HANNOVER MESSE 2019 vorgestellt werden.

"Die meisten Verfahren für Leiterbahnen sind subtraktiv: Es wird zunächst vollflächig Metall aufgetragen und in weiteren Prozessschritten das überschüssige Metall entfernt", erklärt Peter W. de Oliveira, Leiter des InnovationsZentrums am INM. "Diese klassischen Prozesse, wie zum Beispiel das Sputtern im Hochvakuum und anschließende Lithografie verbrauchen große Mengen Silber. Unsere additiven Verfahren gehen den umgekehrten Weg: Leiterbahnen werden gedruckt oder abgeschieden, und zwar nur dort, wo sie auch benötigt werden. Teure Hochvakuumtechnik wird hierfür nicht gebraucht. Das spart Zeit und Geld", so de Oliveira weiter.

In einem weiteren innovativen Druckverfahren nutzen die Wissenschaftler Nanopartikel-Tinten aus TCOs, beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO), für Inkjet- oder Tiefdruck: "Wir stellen aus den TCOs Nanopartikel mit besonderen Eigenschaften her", erläutert de Oliveira. "Die TCO-Tinte entsteht dann durch Zugabe eines Lösungsmittels und eines speziellen Binders. 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. Damit können hoch flexible transparente Leiterstrukturen zum Beispiel für Touch-Sensoren oder für Displays in einem einfachen Druckprozess hergestellt werden."