Kreative Nähe

09.11.2009
Elektronik war bisher hauptsächlich Silizium. Doch in den letzten Jahren machte die Verarbeitung elektrischer Signale mit Bauteilen aus organischen Substanzen enorme Fortschritte. Sie ist preiswert und lässt sich sogar drucken – etwa als kommunikatives Etikett auf Joghurtbechern. Ein neuer Studiengang unterstreicht die Bedeutung dieser Zukunftstechnologie.

 

Ein Beispiel für viele Anwendungsmöglichkeiten von Organischer Elektronik: eine organische Transistorschaltung auf Basis von löslichen Polymeren
© Merck
Ein Beispiel für viele Anwendungsmöglichkeiten von Organischer Elektronik: eine organische Transistorschaltung auf Basis von löslichen Polymeren  
Displays aus organischen Leuchtdioden, auch OLED genannt, gewinnen an Format. Zunächst zeigten die flachen Bildschirme nur auf Mobiltelefonen oder Autoradios Informationen an, nun dringen sie auch in den Fernsehmarkt vor. So haben die TV-Hersteller bereits OLED-Monitore mit einer Diagonalen von mehr als 30 Zoll präsentiert.
 
Die aktuelle OLED-Architektur basiert auf starren Glasplatten. Für aufrollbare Bildschirme im Kinoformat oder für großflächige Leuchttapeten eignet sich dieses Design daher mangels Biegsamkeit und aus Gewichtsgründen nicht. Hier werden neue Ansätze benötigt, wie sie nur die organische und gedruckte Elektronik liefert. Sie ermöglicht die kostengünstige Herstellung dünner, leichter und flexibler Bauelemente wie Sensoren, Schaltungen, Fotovoltaikzellen oder eben OLED und eröffnet ein völlig neues Anwendungsspektrum neben der bekannten Siliziumtechnik.

Gedruckte OLED sind Bauteile, bei denen die Funktionsschicht mittels Druckprozess auf einen Träger aufgebracht werden. Die Funktionsschichten können dabei leitende, isolierende sowie lichterzeugende Eigenschaften haben. Druckprozesse sind meist kostengünstiger und auf größere Formate anwendbar als die sonst üblichen Prozesse in der Halbleiterindustrie. Experten bescheinigen der OLED-Technologie daher hohe Wachstumsraten. Nach Untersuchungen von DisplaySearch, einem weltweit führenden Marktforschungsunternehmen für Display-Technologien, sollen die Umsätze allein in diesem Segment der organischen und gedruckten Elektronik bis zum Jahr 2018 auf bis zu sechs Milliarden US-Dollar steigen.
Schichtförmiger Aufbau eines OLED-Displays auf Polymerbasis
© Merck
Schichtförmiger Aufbau eines OLED-Displays auf Polymerbasis  
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Forschung im Team

Als marktführender Hersteller von Flüssigkristallen treibt Merck die Entwicklung der gedruckten OLED seit vielen Jahren voran und engagiert sich dabei in jüngster Zeit verstärkt in Forschungsverbünden. „Die Komplexität des Endproduktes“, erklärt Dr. Thomas Geelhaar, Chief Technology Officer des Unternehmensbereichs Chemie von Merck, „bedingt die Zusammenarbeit mit anderen Firmen.“
Eine zentrale Bedeutung fällt dabei dem Spitzencluster „Forum Organische Elektronik“ zu, den das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Herbst 2008 mit einem Fördervolumen von 40 Millionen Euro ausgestattet hat. Die Unternehmen und Universitäten, die in diesem Cluster kooperieren, wollen Verfahren für die Massenproduktion von organischen und gedruckten Bauelementen entwickeln. Für die Themen „OLED“ und „Gedruckte Organische Schaltungen“ hat Merck die Federführung übernommen.
Das Team vom Spitzencluster Organic Electronics: Prof. Claus Heinrich (SAP), Bernhard Schweizer (InnovationLab), Prof. Bernhard Eitel (Uni Heidelberg), Dr. Andreas Kreimeyer (BASF), Dr. Bernd Reckmann (Merck), Dr. Thomas Geelhaar (Merck) und Dr. Karl-Heinrich Hahn (BASF) (v.l.n.r.)
© BMBF
Das Team vom Spitzencluster Organic Electronics: Prof. Claus Heinrich (SAP), Bernhard Schweizer (InnovationLab), Prof. Bernhard Eitel (Uni Heidelberg), Dr. Andreas Kreimeyer (BASF), Dr. Bernd Reckmann (Merck), Dr. Thomas Geelhaar (Merck) und Dr. Karl-Heinrich Hahn (BASF) (v.l.n.r.)  
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Mit Hilfe solcher Labor-Druckmaschinen wird getestet, wie man druckbare Elektronik schnell, in großen Stückzahlen und kostengünstig herstellen kann – zum Beispiel Schaltkreise, RFID-Chips oder Smart Labels. Das Prinzip ist vergleichbar mit dem Zeitungsdruck auf Papier
© PolyIC
Mit Hilfe solcher Labor-Druckmaschinen wird getestet, wie man druckbare Elektronik schnell, in großen Stückzahlen und kostengünstig herstellen kann – zum Beispiel Schaltkreise, RFID-Chips oder Smart Labels. Das Prinzip ist vergleichbar mit dem Zeitungsdruck auf Papier  
 
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