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Gedruckte Elektronik: Den Produktionsprozess besser verstehen

15 Mio. Euro für die Forschung am Innovation-Lab in Heidelberg
 

In einem Reinraum des Spitzenclusters Organische Elektronik im Innovation-Lab in Heidelberg wird an einer Rolle-zu-Rolle-Versuchsplattform für gedruckte Elektronik geforscht. 

Die Partner von gleich zwei neuen ambitionierten Forschungsprojekten im Heidelberger Innovation-Lab wollen noch in diesem Jahr ihre Aktivitäten aufnehmen. Mithilfe der beiden Projekte sollen grundsätzliche Fragen zur Optimierung von Materialien und Prozessen zur Herstellung von Bauteilen der gedruckten Elektronik geklärt werden. Wie die Innovation-Lab GmbH meldet, liefern die Forschungsergebnisse einen wichtigen Beitrag, um der noch jungen, ressourcenschonenden Technologie den Weg in den Markt zu ebnen.

Warum gedruckte Elektronik und wo kommt die Technologie zum Einsatz? Mithilfe der gedruckten Elektronik können Elektronik-Bauteile mit teilweise ganz neuen Eigenschaften hergestellt werden, wie zum Beispiel mit transparenten, flexiblen oder dehnbaren Komponenten. Dies ermöglicht komplett neue Produktlösungen, beispielsweise in Bereichen wie der Energiekonversion, dem „Internet of Things“, der Bioelektronik oder der medizinischen Diagnostik. Biologische und technische Sensorsysteme eröffnen u.a. neue Möglichkeiten für Anwendungen und für die wirtschaftliche Verwertung im Bereich der Medizintechnik. 

Das Drucken von organischer Elektronik birgt als kostengünstiges Massenherstellungsverfahren hohes Einsparpotential und ermöglicht somit eine weitreichende Marktdurchdringung. Damit reproduzierbare Bauteile jedoch zukünftig massenhaft herstellbar sind, bedarf es eines grundsätzlichen Prozessverständnisses, der Abstimmung von potentiellen Materialien mit den unterschiedlichen Druckverfahren, sowie vertiefte Kenntnisse über die physikalischen Effekte an den Grenzflächen der einzelnen Bauteilschichten. Diese Erkenntnisse sind Ziel der beiden Forschungsvorhaben.

Ziel des Projekts ist die Optimierung von Materialien und Prozessen für die Herstellung von Elektronik-Bauteilen

Das Innovation-Lab eröffnet hierfür Möglichkeiten des direkten Wissenstransfers unter verschiedenen Forschergruppen aus Industrie und Wissenschaft. Das Verbundprojekt Poesie („Das Potential der Gedruckten Organischen Elektronik: Optimierte Materialien, Fluide und Flüssigphasenprozesse“) mit einer Laufzeit von drei Jahren wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7 Mio. Euro gefördert. Ziel des Projekts ist die Optimierung von Materialien und Prozessen für die Herstellung von Elektronik-Bauteilen. Fünf universitäre Partner steuern unter der Leitung des Lichttechnischen Instituts (Karlsruher Institut für Technologie) ihre Expertise in den Bereichen Materialsynthese, Druckverfahren und Trocknung bei: Karlsruher Institut für Technologie, Universität Heidelberg, TU Darmstadt und Center for Organic Production Technologies (Copt) in Köln. Das Max-Planck-Institut für Polymerforschung unterfüttert die Forschung durch die Erstellung theoretischer Modelle.

Über drei Jahre wird auch das mit 8 Mio. Euro geförderte Projekt Inter-Phase (Designprinzipien in der organischen Elektronik: Heterogenitäten im Volumen und an Phasengrenzen – Grenzflächen) laufen. Das Projektkonsortium ist in seiner Zusammensetzung weltweit einmalig: Unter der Leitung des Instituts für Hochfrequenztechnik der TU Braunschweig vereint es das Know-how von insgesamt neun Partnern: Universität Heidelberg, Karlsruher Institut für Technologie, Universität Stuttgart, TU Darmstadt, Universität Wuppertal, Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Paul-Drude-Institut Berlin und Universität Augsburg.

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