Laserstrukturieren eröffnet neue Horizonte der organischen Elektronik

Organische Elektronik ist eine vielversprechende zukunftsträchtige Technologie. Um sie für den Markt schmackhaft zu machen, bemühen sich aktuell viele Unternehmen die Entwicklung der organischen Elektronik in drei Hauptrichtungen voranzutreiben. Einerseits sollen die Elektronikkomponenten sicher und zuverlässig funktionieren. Zweitens sollen die Bauteile lange haltbar sein und drittens spielt der Kostenpunkt eine wichtige Rolle. Von der Lasertechnologie versprechen sich die Firmen große Erfolge und u.a. die Senkung der Herstellerkosten auf nur wenige Cent pro Bauteil.

Strukturieren mit Licht – Ultrakurzpulslaser überzeugend

Preiswerte Verkapselung ermöglicht einen weiteren Schritt zu marktfähigen Lösungen für organische Elektronikkomponenten. Dabei wird überwiegend die Technologie der Dünnschichtverkapselung verwendet. Die partielle Entfernung der Verkapselung ist für die Kontaktierung einer OLED vonnöten. Schonende und präzise Entfernung der Materialschichten ermöglicht innovativer Ultrakurzpulslaser. Der Vorteil dieser Technologie: Untere Schichten, die für die Funktion des Bauteils relevant sind, bleiben von dem Laserstrahl unberührt. Auch die Geschwindigkeit, mit welcher der Laser das Material abträgt, ist überzeugend. In den letzten Experimenten des Forscherteams vom Fraunhofer Institut für Lasertechnik (ILT) erreichte die Anlage die Abtragraten von ca. 40 Quadratzentimetern pro Minute. Sogar die Abtragraten von 100 Quadratzentimetern pro Minute sind dank dem Einsatz von leistungsfähigen Lasergeräten möglich.

Neue Verfahren ermöglichet eine Vereinfachung der Abläufe

Wissenschaftler aus dem Fraunhofer (ILT) suchen nach Möglichkeiten der abtragfreien Strukturierung, bei der die Nachteile des Abtragens wie z.B. Kontamination der Partikel und Schichtablösung ausgeschlossen werden. Die Unterbindung der Leitfähigkeit geschieht in diesem Fall durch die Modifikation und nicht durchs Abtragen der leitungsfähigen Schicht. Weitere Optimierung des Rolle-zu-Rolle-Verfahrens führt zur Senkung der Stückkosten durch Ausschluss von kostspieligen Verfahren wie z.B. Lithographie oder Verkleben der Verkapselung. An dem Rolle-zu-Rolle-Verfahren arbeiten die Spezialisten des Fraunhofer ILT gemeinsam mit den Vertretern der Industrie, darunter LIMO Lissotschenko Mikrooptik oder 4Jet Technologies GmbH. Es ist gelungen, hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu erzielen: Verschweißen und Strukturieren von einem Quadratmeter elektronischer Bauteile ist bereits Realität. Parallelbearbeitung der Serienschaltungen trägt noch mehr zur Senkung von Herstellungskosten bei. Wichtig ist es außerdem, dass dank der Laserstrukturierung die inaktive Zone um ganze drei Größenordnungen verkleinert werden kann.

Fazit

Zum Schluss ist zu bemerken, dass die Lasertechnologie auch im Bereich der organischen Elektronik eine überzeugende Arbeit leistet und mit höchster Präzision, sowie Geschwindigkeit punktet und die Stückkosten minimiert.

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