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Dünner und flexibler Touchscreen aus dem Drucker

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

Forscher haben einen Flüssigmetall-Druckprozess entwickelt, um kostengünstig Touchscreens herzustellen. Das Gemisch aus Indium- und Zinnoxid (ITO) ist nicht nur flexibel, sondern deutlich transparent.

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Aus einem Gemisch aus Indium- und Zinnoxid (ITO) haben Forscher ein dünnes und flexibles Touchscreen entwickelt.
Aus einem Gemisch aus Indium- und Zinnoxid (ITO) haben Forscher ein dünnes und flexibles Touchscreen entwickelt.
(Bild: RMIT University)

Forscher haben ein neues elektronisches Material entwickelt, das künftig als Smartphone-Displays eingesetzt werden kann. Das touchsensitive Material ist nur einen Bruchteil so dick wie herkömmliche Smartphone-Displays. Bei bisherigen Touchscreens besteht die Oberfläche aus einem Gemisch aus Indium- und Zinnoxid (ITO). Doch sind Oberflächen aus diesem Material spröde und für biegsame Displays ungeeignet.

Damit es biegsam wird, haben die Forscher der RMIT University aus Australien die Dicke deutlich reduziert. Entwickelt wurde ein Flüssigmetall-Druckprozess (Rollendruckverfahren), bei dem eine Indium-Zinn-Legierung auf 200 °C erhitzt und somit geschmolzen wird. Die Schmelze wird auf eine Unterlage aufgetragen und anschließend gepresst. Beim Abkühlen entsteht eine aus wenigen Atomlagen dünne Schicht aus Indium- und Zinnoxiden. Dabei entspricht die Kristallstruktur sowie Leitfähigkeit den bekannten ITO-Schichten.

Deutlich transparenter

Die so entstandenen zweidimensionalen Blätter bieten allerdings eine andere kristalline Struktur und sind nicht nur flexibler, sondern auch transparenter. Herkömmliches Indium-Zinnoxid absorbiert etwa fünf Prozent bis zehn Prozent das Licht. Mit dem neuen Material sind es rund 0,7 Prozent. Ein weiterer positiver Effekt: Die künftigen Displays aus dem neuen Fertigungsverfahren wären deutlich transparenter und damit auch sparsamer. Konkret würde man man mit einer Batterieladung rund zehn Prozent länger reichen.

Mit dem neuen Fertigungsverfahren für die Displays können in Zukunft preiswerte und vor allem flexible Touchscreens hergestellt werden. Das Druckverfahren aus flüssigem Material für die ultradünnen ITO-Schichten ist auch im industriellen Einsatz möglich. Laut den beteiligten Forschern gibt es aktuell keine weitere Methode, ein flexibles, leitfähiges und transparentes Material zu produzieren.

In den nächsten Schritten soll das Verfahren zum Patent angemeldet und für den Einsatz in der Industrie angepasst werden.

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