Gedruckte Elektronik

Elektronische Schaltungen kommen direkt aus dem Füller

| Redakteur: Franz Graser

Auf der Hannover Messe zeigt das Saarbrücker Leibniz-Institut für Neue Materialien sogenannte Hybrid-Tinten, mit denen sich Leiterbahnen direkt per Füller auf Papier auftragen lassen.
Auf der Hannover Messe zeigt das Saarbrücker Leibniz-Institut für Neue Materialien sogenannte Hybrid-Tinten, mit denen sich Leiterbahnen direkt per Füller auf Papier auftragen lassen. (Bild: Leibniz-Institut für neue Materialien)

Forscher am Saarbrücker INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien – haben die Vorteile von organischen und anorganischen elektronischen Materialien in Hybrid-Tinten vereinigt. Damit lassen sich Schaltungen direkt aus dem Füller auf Papier auftragen.

Die Elektronik von morgen ist gedruckt. Biegsame Schaltkreise auf Folien oder Papier können günstig durch Druckverfahren hergestellt werden und erlauben futuristische Designs mit gekrümmten Leucht- oder Eingabeelementen.

Das erfordert druckbare elektronische Materialien, die während der Verarbeitung keinen Schaden nehmen und deren Leitfähigkeit trotz gebogener Oberflächen während des Einsatzes hoch bleibt. Bewährte Materialien sind zum Beispiel organische, leitende Kunststoffe, Nanopartikel aus leitfähigen Oxiden oder Metallpartikel.

Forscher am INM, dem Leibniz-Institut für Neue Materialien, haben nun die Vorteile von organischen und anorganischen elektronischen Materialien in neuen Hybrid-Tinten vereinigt. Damit lassen sich Schaltkreise zum Beispiel direkt aus dem Füller auf Papier auftragen.

Für ihre Hybrid-Tinten haben die Forscher Nanopartikel aus Metallen mit organischen, leitfähigen Kunststoffen umhüllt und in Mischungen aus Wasser und Alkohol feinst verteilt. Diese flüssigen Materialmischungen können direkt mit einem Füller auf Papier oder Folie aufgebracht werden und trocknen ohne weitere Bearbeitung zu elektrischen Schaltkreisen.

„Elektrisch leitende Kunststoff-Verbindungen werden beispielsweise in OLEDs verwendet, die auch auf biegsamen Unterlagen hergestellt werden können“, erklärt Tobias Kraus, Leiter der Forschungsgruppe Strukturbildung am INM. „Durch die Kombination mit Metall-Nanopartikeln vereinen wir mechanische Biegsamkeit mit der Robustheit eines Metalls und erhöhen die elektrische Leitfähigkeit.“

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