Projekt „POESIE“
Durch die Möglichkeit funktionale Materialien, wie etwa Leiter, Halbleiter und Dielektrika aus der Flüssigphase zu prozessieren, können elektrisch und optisch funktionale Bauelemente hergestellt werden.
Hierzu werden funktionalisierte Polymere oder kleine Moleküle durch herkömmliche Druck- und Beschichtungsverfahren auf unterschiedliche Substratmaterialien aufgebracht. Die Realisierungsmöglichkeiten reichen von einfachen Elektronikbausteinen wie Leiterbahnen und Spulen bis hin zu organischen Leuchtdioden, Transistoren und Solarzellen.
Die etablierten Methoden sind auf äußerst kostenintensive Vakuum- und Aufdampfanlagen angewiesen und bestehen in der Regel aus einer Vielzahl unterschiedlicher Produktionsschritte. Die gängigen Druckverfahren zählen zu den kosteneffizientesten Reproduktionsverfahren überhaupt, die im Bereich der organischen Elektronik große Möglichkeiten eröffnen. In den letzten Jahren konnten auf diesem Gebiet große Fortschritte erzielt werden. Nichtsdestotrotz gibt es auch weiterhin große Herausforderungen im Bereich der Anwendung konventioneller Druckverfahren in der gedruckten organischen Elektronik.
Um diese Problemstellungen zu adressieren wird im Rahmen des Verbundprojekts „Das Potential der Gedruckten Organischen Elektronik: Optimierte Materialien, Fluide und Flüssigphasenprozesse“ – kurz: POESIE – an den Grundlagen der Flüssigphasenprozessierung für die gedruckte Elektronik gearbeitet. Dazu gehört vor allem, ein erweitertes Verständnis zwischen den Prozessparametern und den Materialeigenschaften zu erlangen. Aus diesem Grund wird die gesamte Herstellungskette untersucht, angefangen bei der Fluidformulierung und -charakterisierung , über die Schichtbildung in den unterschiedlichen Verfilmungsverfahren, hin zur Simulation einzelner Teilprozesse.
Das Konsortium, bestehend aus dem Lichttechnischen Institut (KIT), Thermische Verfahrenstechnik -Thin Film Technology (KIT), organisch-chemisches Institut (Universität Heidelberg), Zentrum für organische Elektronik Köln (COPT), Max Planck Institut für Polymerforschung Mainz (MPIP), Clemens Schöpf Institut für organische Chemie (TU-Darmstadt) und dem Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (TU-Darmstadt), arbeiten von der Synthese bis zur Simulation eng zusammen, um ein Gesamtverständnis für die Prozesse und deren Einflüsse auf Bauteile zu erhalten.
Das Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren beschäftigt sich im Rahmen des Projekts vor allem mit den Druckverfahren Tief- und Flexodruck. Dabei stehen die reproduzierbare Herstellung kleiner Kontaktstrukturen, die Herstellung von OLEDs und die Untersuchung der prozessseitigen Einflüsse auf die Qualität der hergestellten Elemente im Vordergrund.
