Fotokemisk metallisering muliggør fremstilling af berøringsskærme i et enkelt trin

For at berøringsskærme på smartphones og tablets fungerer, mikroskopisk fine lederbaner er påkrævet på deres overflader. Når brugernes fingre vælter eller tørrer over dem, elektriske kredsløb åbner og lukker, hvilket gør smartphonens forskellige funktioner mulige. I kanterne af apparaterne, disse mikroskopiske kredsløbsstier samles for at danne større ledende stier. Indtil nu, disse forskellige ledende stier skulle fremstilles i flere trin i tidskrævende processer. Forskerne ved INM-Leibniz-Institute for New Materials præsenterer nu en ny proces, der, i et enkelt trin, muliggør fremstilling af ledende baner, der kun er få mikrometer i bredden på bærermaterialer som glas, men også på fleksible folier. På plastfolie, i særdeleshed, fremstilling ved hjælp af roll-to-roll-processen bliver således særlig effektiv. Som resultat, nye designs til apparater med fleksible eller endda rullbare displays vil være mulige.

Forskerne præsenterer deres resultater fra den 25. til den 29. april 2016 i hal 2 på stand B46 på Hannover Messe i forbindelse med den førende messe for F &U og teknologioverførsel.

For den nye proces, udviklerne bruger en proces kendt som fotokemisk metallisering:Når et fotoaktivt lag bestråles af UV -lys, farveløse sølvforbindelser omdannes til elektrisk ledende metallisk sølv. Flere metoder kan anvendes til at overføre sølvforbindelsen i stier eller andre strukturer på plastfolie eller glas. På denne måde, stier i varierende størrelser ned til den mindste størrelse på en tusindedel af en millimeter kan opnås. Ved at bestråle disse med UV -lys, tilsvarende ledende stier oprettes.

"Først, folierne er belagt med et fotoaktivt lag af metaloxid -nanopartikler, "Peter William de Oliveira, Leder for optiske materialer forklaret. "Derefter anvender vi den farveløse, UV-stabil sølvforbindelse. "Ved bestråling af denne lagssekvens, sølvforbindelsen opløses på det fotoaktive lag, og sølvionerne reduceres til dannelse af metallisk, elektrisk ledende sølv. Oliviera tilføjede, at denne proces gav flere fordele:Da den er hurtig, fleksibel, variabel i størrelse, billig og miljøvenlig, yderligere procestrin til efterbehandling blev unødvendige.

Dette grundlæggende princip gør det muligt at skabe ledende stier meget individuelt. "Der er tre forskellige muligheder, vi kan bruge afhængigt af kravene:'Skrivning af ledende stier' ved hjælp af UV -lasere er den proces, der er særligt velegnet til den indledende tilpassede prototype fremstilling og testning af det nye design af den ledende vej. Men til masseproduktion, denne metode er for tidskrævende, "forklarede fysikeren de Oliveira.

Fotomasker, der kun er gennemtrængelige for UV -lys i de ønskede positioner, kan også bruges til strukturering. "Til en 'halvkontinuerlig proces' er de særligt velegnede til påføring af de ledende baner på glas, "siger materialeksperten.

Forskerne arbejder i øjeblikket intenst på en tredje metode, brugen af ​​gennemsigtige frimærker. "Disse stempler skubber sølvforbindelsen mekanisk ud; ledende stier forekommer da kun, hvor der stadig er sølvforbindelse, "sagde de Oliveira. Da stemplerne er lavet af en blød plastik, de kan arrangeres på en rulle. Fordi de er gennemsigtige, forskere på INM arbejder nu på at indlejre UV -kilden direkte i rullen. "Dermed, de indledende trin for en roll-to-roll-proces ville allerede have været taget, "konkluderede gruppen af ​​Head of Optical Materials. Det ville derfor være muligt at fremstille ledende banestrukturer i forskellige størrelser på folier i stor skala.