Gedruckte Organische Elektronik

Was ist organische Elektronik?

Organische Elektronik ist eine zukunftsorientierte Technologie, die sich durch umweltfreundliche Energieerzeugung, sparsame Energienutzung und die ressourcenschonende Herstellung von elektronischen Bauteilen unter Verwendung von leitenden und halbleitenden Kunststoffen auszeichnet.

Drucken als innovative Produktionsmethode

Auch im Hinblick auf den gewünschten Produktionsprozess, die Drucktechnologie, hat organische Elektronik ein hohes Innovationspotential. Die Produktionsmethoden sind einfach, kostengünstig und umweltfreundlich und ermöglichen es der Industrie, elektronische Bauteile auf ökologisch und ökonomisch vertretbare Weise herzustellen. Beim Bedrucken von Bauteilen mit organischen Materialien wird Tinte aus bestimmten löslichen Polymeren verwendet, die dann mit gängigen Druckverfahren wie Sieb- oder Inkjetdruck in großen Mengen verarbeitet werden kann. Organische Polymere, die eine nahezu unbegrenzte Anzahl unterschiedlicher Funktionen erfüllen können, können bei relativ niedrigen Temperaturen in großem Maßstab auf eine Vielzahl unterschiedlicher flexibler Substrate gedruckt und dann in verschiedenste Endverbraucherprodukte integriert werden.

    Anwendungen der gedruckten organischen Elektronik

    Unser Metier - Gedruckte Organische Sensoren

    Konventionell fertigt man Sensoren in einem aufwendigen mehrstufigen Fertigungsprozess in Halbleiter-Foundries. Dieser Ansatz hat jedoch auch Nachteile: Die Zyklen von der Entwicklung bis zur Produktion sind lang, Iterationen sind kostspielig, ebenso der Stückpreis der Sensoren. Zudem ist die Auswahl des Substrats meist auf starre Materialien wie Silizium beschränkt. All das macht diese Sensoren für viele Anwendungen eher ungeeignet.

    Im Gegensatz dazu bietet die Herstellung gedruckter Sensoren mithilfe des Rolle-zu-Rolle-Druckverfahrens eine größere Auswahl an Funktionswerkstoffen, Substraten und Abscheideverfahren. Die daraus resultierende Design-Flexibilität macht eine Vielzahl an neuen Anwendungen möglich.

    Die wichtigsten Vorteile im Überblick

    • Eine breite Palette an Materialien, darunter organische Halbleiter und Nanomaterialien, (transparente) elektrisch leitfähige Tinten sowie druck- und temperaturempfindliche Materialien, ermöglicht die Auswahl zwischen starren Substraten (z. B. Glas, ITO und Silizium) und flexiblen Substraten (z. B. PET, PEN, PI, TPU und flexibles Glas).
    • Die Herstellung von Sensoren mittels eines Druckverfahrens erfordert nur einen zweistufigen Prozess und spart Zeit und Ressourcen; die Kosten für die Materialstückliste sind wesentlich niedriger.
    • Im Gegensatz zu herkömmlichen Technolgien können gedruckte Sensoren leicht auf große Flächen angewandt werden
    • Sensoren können auf flexible und sogar biologisch abbaubare Materialien wie beispielsweise Textilien gedruckt werden. Dadurch ergeben sich ganz neue Anwendungsfälle, beipielsweise Folien aus gedruckten Sensoren, mit denen Autobatterien umwickelt werden können, um den Batteriezustand in Echtzeit zu überwachen oder gedruckte Sensoren in Wundverbänden, die messen wie viel Druck auf die Wunde ausgeübt wird oder wie hoch die Feuchtigkeit innerhalb des Verbandes ist. Weiterhin können flexible gedruckte Sensoren die Lieferkettenbedingungen als auch die Einhaltung der Kühlkette bei Lebensmitteln verfolgen.