Lähetä linkki
VTT:n johtama tutkimushanke tähtää orgaanisen elektroniikan tuotannon mullistamiseen
10.03.2010
Vuoden 2010 alussa käynnistyi VTT:n johtama ja EU:n rahoittama POLARIC-hanke, jossa kehitetään orgaanista elektroniikkaa. Hankkeessa parannetaan orgaanisen elektroniikan komponenttien suorituskykyä sekä kehitetään niille laajan pinta-alan tuotantomenetelmiä. Projektissa kehitettävää peruselektroniikkaa voidaan hyödyntää taipuisan elektroniikan sovelluksissa kuten antureissa, näytöissä, RFID-tunnisteissa ja aurinkokennoissa.
Orgaaninen elektroniikka perustuu hiilipohjaisten materiaalien käyttämiseen
perinteisten piipohjaisten materiaalien sijaan. Orgaaniset materiaalit eivät
kuitenkaan syrjäytä piipohjaisia materiaaleja, vaan ne tarjoavat
mahdollisuuden aivan uudenlaisiin taipuisiin sovelluksiin esimerkiksi
pakkausteollisuutta varten. Orgaanisten ohutkalvotransistorien ja -piirien
käyttö teollisissa tuotteissa on ollut tähän saakka vähäistä. Suurin este
tuotteiden markkinoille pääsylle on ollut se, ettei tuotannossa ole vielä
onnistuttu yhdistämään riittävää suorituskykyä ja riittävän edullisia
massatuotantomenetelmiä.
POLARIC-hankkeessa (Printed,
Organic and Large-Area Realisation of Integrated Circuits) painetun
elektroniikan valmistusta mullistetaan parantamalla komponenttien
suorituskykyä ja kehittämällä niille soveltuvia laajan pinta-alan
tuotantomenetelmiä. Orgaanisen elektroniikan sovelluksia varten tarvittavalla
hyvällä suorituskyvyllä tarkoitetaan suurta nopeutta (kHz–MHz), matalaa
toimintajännitettä (alle 5 V) ja matalaa virrankulutusta.
Tavoitteiden
toteuttamiseksi POLARIC-hankkeessa kehitetään rullalta rullalle (R2R)
-painomenetelmiä, esimerkiksi lyhyemmän elektrodivälin mahdollistavia
R2R-yhteensopivia nanomittakaavan kuviointitekniikoita. POLARIC-hanke tähtää
myös R2R-laitteistojen kehitykseen laajan pinta-alan tuotannon
mahdollistamiseksi. Lisäksi orgaanisen elektroniikan piirisuunnittelua,
mallinnusta sekä testausta kehitetään vastaamaan piipohjaisen
mikroelektroniikan toimintatapaa.
Projektissa kehitettäviä
menetelmiä voidaan hyödyntää kaikilla painetun elektroniikan osa-alueilla,
joille on yhteistä taipuisuus ja kustannustehokas valmistusmenetelmä.
Tällaisia ovat esimerkiksi anturit, muistit, akut, OLED-valoelementit
(orgaaniset valoa säteilevät diodit), näytöt, RFID-tunnisteet ja aurinkokennot
sekä näiden erilaiset yhdistelmät.
POLARIC on
laaja-alainen strateginen hanke, johon sisältyy aktiivista tiedotustoimintaa,
henkilöstö- ja opiskelijavaihtoa sekä koulutus- ja verkostoitumistoimintaa.
Euroopan
unioni rahoittaa 4 vuotta kestävää hanketta 9,9 miljoonalla eurolla, ja työ on
jaettu kolmentoista seitsemää eri maata edustavan kumppanin kesken. Kumppanit
ovat VTT (hankkeen koordinaattori), 3D-Micromac (Saksa), AMO (Saksa), BASF
(Sveitsi), CSEM (Sveitsi), Cardiffin yliopisto (Iso-Britannia),
Fraunhofer-Gesellschaft IZM (Saksa), IMEC (Belgia), Imperial College London
(Iso-Britannia), Joanneum Research (Itävalta), micro resist technology
(Saksa), Obducat Technologies (Ruotsi) sekä Asulab (Sveitsi).
KAAVIO
Kuvassa
on verrattu POLARIC-hankkeen tavoitetta orgaanisen elektroniikan
tämänhetkiseen kehitystilaan.
POLARIC-hanke verkossa: www.polaricproject.eu