Gedruckte elektronische Schaltungen werden mit neuen Halbleiter-Tinten der BASF zukünftig leistungsfähiger. BASF-Forschern ist es gelungen, die Zusammensetzung der einzelnen Komponenten der Halbleiter-Tinten so zu verbessern, dass sich die Mobilität der Ladungsträger in den gedruckten Schaltungen verdoppelt. Dadurch lassen sich die Strukturen weiter verkleinern und LCD- oder OLED-Bildschirme mit hoher Auflösung auf Kunststoffsubstraten herstellen.
„Unsere bisher angebotenen Halbleiter-Tinten haben sich auf Grund ihrer technischen Eigenschaften bereits in den Anwendungen unserer Kunden bewährt“, erklärt Dr. Heike Pfistner, Marketing Organische Elektronik bei BASF New Business. „Fortlaufend optimieren wir die Produkte aus unserem Portfolio und können nun druckbare Halbleiter mit deutlich besserer Leistungsfähigkeit und in gewohnt guter Verarbeitbarkeit anbieten.“ Die Mobilität der Ladungsträger ist ein wichtiges Kriterium, das für den Einsatz der Halbleiter-Tinten in unterschiedlichen Anwendungen entscheidend ist.
Basis für die Drucktinten sind halbleitende Polymere, die sich leicht lösen und daher eine einfache Einstellung der Viskosität ermöglichen. Diese Eigenschaft ist wiederum wichtig für den flexiblen Einsatz in verschiedenen Beschichtungs- und Druck-Prozessen, etwa zur breitflächigen Verarbeitung über Schlitzdüsen (sog. Slot-Die-Coating).
Ein digitales Foto und damit auch ein Display bestehen aus vielen Bildpunkten (Pixel). Um ein Bild oder einen Film auf einem Display darzustellen, werden die Pixel einzeln über die Rückwandplatine (Backplane) angesteuert. Die Backplane wird bisher in komplexen, energieintensiven Prozessen unter hohen Temperaturen im Vakuum hergestellt. Daher ist die Auswahl an Substratmaterialien begrenzt (zum Beispiel Glas und hochtemperaturstabile Kunststoffe).
Die druckbaren Halbleiter-Tinten und neue Prozesstechnologien eröffnen hier verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel können neue, flexible Trägermaterialien verwendet werden. Die Druckprozesse laufen typischerweise an Luft und bei niedrigen Temperaturen ab. Die Kombination aus Druckbarkeit und hoher Mobilität wird es erlauben, alle herkömmlichen Display-Technologien (ePaper, LCD, OLED) mit gedruckten Backplanes auszustatten. So können flexible Displays einfacher hergestellt werden. Weitere Anwendungen sind Schaltungen und Speicher für intelligente Verpackungen, über die der Verbraucher zum Beispiel zusätzliche Informationen zu dem verpackten Produkt abrufen kann, sowie tragbare Elektronik (sogenannte Wearables) wie Fitnessarmbänder oder Smartwatches.
