Pour que les écrans tactiles des smartphones et tablettes fonctionnent, des chemins conducteurs microscopiquement fins sont nécessaires sur leurs surfaces. Lorsque les doigts des utilisateurs basculent ou essuient dessus, les circuits électriques s'ouvrent et se ferment, rendant ainsi possibles les différentes fonctions du smartphone. Aux bords des appareils, ces chemins de circuits microscopiques se rejoignent pour former des chemins conducteurs plus grands. Jusqu'à maintenant, ces différents chemins conducteurs devaient être fabriqués en plusieurs étapes dans des processus chronophages. Les chercheurs de l'INM – Leibniz-Institute for New Materials présentent aujourd'hui un nouveau procédé qui, en une seule étape, permet de fabriquer des pistes conductrices de quelques micromètres de largeur sur des supports comme le verre mais aussi sur des feuilles souples. Sur du papier plastique, en particulier, la fabrication par le procédé roll-to-roll devient ainsi particulièrement efficace. Par conséquent, de nouvelles conceptions d'appareils avec des écrans flexibles ou même enroulables seront possibles.

Les chercheurs présenteront leurs résultats du 25 au 29 avril 2016 dans le Hall 2 du stand B46 de la Hannover Messe dans le cadre du salon leader de la R&D et du Transfert de Technologie.

Pour le nouveau procédé, les révélateurs utilisent un procédé connu sous le nom de métallisation photochimique :lorsqu'une couche photoactive est irradiée par de la lumière UV, les composés d'argent incolores sont transformés en argent métallique électriquement conducteur. Plusieurs méthodes peuvent être appliquées pour transférer le composé d'argent dans des chemins ou d'autres structures sur une feuille de plastique ou du verre. De cette façon, des chemins de différentes tailles jusqu'à la plus petite taille d'un millième de millimètre peuvent être réalisés. En les irradiant avec de la lumière UV, des chemins conducteurs correspondants sont créés.

"D'abord, les feuilles sont revêtues d'une couche photoactive de nanoparticules d'oxyde métallique, " Pierre Guillaume de Oliveira, Responsable des matériaux optiques expliqué. "Après cela, nous appliquons l'incolore, Composé d'argent stable aux UV." Par irradiation de cette séquence de couches, le composé d'argent se désagrège sur la couche photoactive et les ions argent sont réduits pour former du métal, argent électriquement conducteur. Oliviera a ajouté que ce processus offrait plusieurs avantages :comme il est rapide, souple, de taille variable, pas cher et respectueux de l'environnement, d'autres étapes de traitement pour le post-traitement sont devenues inutiles.

Ce principe de base permet de créer des chemins conducteurs de manière très individuelle. « Il existe trois possibilités différentes que nous pouvons utiliser en fonction des besoins : « Ecrire des chemins conducteurs » à l'aide de lasers UV est le processus qui convient particulièrement à la fabrication initiale du prototype personnalisé et au test de la nouvelle conception du chemin conducteur. Cependant, pour la production de masse, cette méthode prend trop de temps, " expliqua le physicien de Oliveira.

Des photomasques qui ne sont perméables à la lumière UV qu'aux emplacements souhaités peuvent également être utilisés pour la structuration. "Pour un "procédé semi-continu", ils sont particulièrement adaptés pour appliquer les pistes conductrices sur le verre, " dit l'expert en matériaux.

Les chercheurs travaillent actuellement intensément sur une troisième méthode, l'utilisation de tampons transparents. "Ces timbres repoussent mécaniquement le composé d'argent; les chemins conducteurs ne se produisent alors que là où il y a encore du composé d'argent, " a déclaré de Oliveira. Étant donné que les timbres sont en plastique souple, ils peuvent être disposés sur un rouleau. Parce qu'ils sont transparents, les chercheurs de l'INM travaillent désormais à l'encastrement de la source UV directement dans le rouleau. "Ainsi, les premières étapes d'un processus roll-to-roll auraient déjà été franchies, " a conclu le responsable du groupe Matériaux optiques. Il serait donc possible de fabriquer à grande échelle des structures de pistes conductrices de différentes tailles sur des feuilles.