the innovation company

Organische Elektronik (OLAE)

Flexible Elektronik mit organischen Materialien

Organische Elektronik ist eine zukunftsweisende Technologie zur kostengünstigen und umweltverträglichen Herstellung elektronischer Komponenten auf Basis von leitenden und halbleitenden Kunststoffen. Die Gruppe Mikro- und Nanostrukturierung arbeitet seit vielen Jahren an der Entwicklung von Schaltungen, die auf organischen Transistoren basieren und mittels innovativer Verfahren auf flexiblen Substraten wie Folie, Papier und Textil hergestellt werden.

Organische Schaltung auf einem flexiblen Foliensubstrat

Vorteile gedruckter Elektronik

  • Kostengünstige, energieeffiziente Herstellungsverfahren, z.B. Rolle-zu-Rolle 
  • Umweltfreundliche Materialien
  • Großflächige und flexible Substrate
  • Innovative, ressourcenschonende Technologien, z. B. Digitale Druckverfahren

Anwen-dungen

Die Anwendungsmöglichkeiten von Organischer Elektronik sind so vielfältig, wie faszinierend und werden unseren Alltag nachhaltig verändern.  

  • Autonome intelligente Umgebung durch das Internet der Dinge : gedruckte RFID Tags und Memories
  • Intelligente und sichere Verpackungen für sensible Produkte wie Lebensmittel oder Medikamente : Smart Labels für Schutz, Logistik, Fälschungssicherheit
  • Sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine : Elektronische Haut für Industrieroboter
  • Sensorische Oberflächen : Aktivmatrixadressierung  und Signalverstärkung in großflächigen gedruckten Sensoren
  • Biomedizin : Biokompatible Transistoren als Biosensoren in Lab-on-a-Foil Systemen
  • Tragbare Elektronik: Dehnbare Schaltungen zur Steuerung von Sensoren und Displays

Organischer Dünnfilm-transistor

Ein organischer Dünnfilmtransistor (OTFT) ist ein 3-Terminal Bauelement und benötigt 4 Materialien: 

- ein elektrisch leitendes Material für die Source-, Drain- und Gate-Elektroden
- ein isolierendes Material für das Dielektrikum
- ein halbleitendes Material für die aktive Halbleiterschicht
- sowie ein flexibles Trägersubstrat 

Ein Transistor wird als „organisch“ bezeichnet, wenn zumindest die halbleitende Schicht aus organischen Molekülen oder Polymeren besteht. Die Verwendung von organischen Transistoren in komplexeren Schaltungen erfordert sehr schnelle und leistungsfähige Einzelbauelemente, was durch Optimierung des Materialsystems, des Designs und des Herstellungsprozess erreicht wird.

Am Standort Weiz steht ein Reinraum für die Fertigung von organischer Mikroelektronik zur Verfügung, wobei die Herstellung von OTFTs mit einer Reihe von unterschiedlichen Strukturierungs- und Beschichtungsmethoden wie Nanoimprintlithographie, Druckverfahren, Vakuumbeschichtung und Photolithographie erfolgt.

Organischer elektro-chemischer Transistor

Ein organischer elektrochemischer Transistor (OECT) besteht aus mindestens zwei Materialien

- einem leitfähigen Polymer (PEDOT:PSS), das durch eine Redox-Reaktion seine Leitfähigkeit über mehrere Größenordnungen ändern kann. 

- einem Elektrolyten

Die Schnittflächen zwischen Elektrolyt und den PEDOT:PSS Strukturen definieren sowohl den Kanal zwischen Source und Drain Elektrode als auch den Gatebereich des Transistors.

Elektrochemische Transistoren können wegen ihres simplen Aufbaus sehr einfach und schnell auf Folie oder Papier gedruckt werden (z.B. mittels Siebdruck) und erlauben daher die Realisierung äußerst kostengünstiger gedruckter Schaltungen. Allerdings sind OECTs wegen des beteiligten Ionentransports wesentlich langsamer als OTFTs. 

Details und Lösungen

  • Self-Aligned OTFT Technologie
  • Siebgedruckte OECT-Schaltungen
  • Biomaterial OTFTs
Javascript ist nicht aktiviert - die Website kann an manchen Stellen nicht korrekt angezeigt werden.