Entwicklung neuartiger Schlitzgießprozesse zur Beschichtung organischer Elektronikbauteile
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Projektbeschreibung:
Flüssig prozessierbare, halbleitende organische Materialien ermöglichen die Herstellung von organischen Elektronikbauteilen in kostengünstigen, flächig strukturierten Verfahren auf flexiblen Substraten. Neben den Materialeigenschaften hat die Materialprozessierung, insbesondere die Beschichtung, dabei einen wesentlichen Einfluss auf die Funktionalität der Schichten und das fertige Bauteil.
Abbildung 1: Erste, im Pilotmaßstab hergestellte, hybride Solarzelle und organische Leuchtdiode (OLED).
An einer Hochpräzisionsschlitzgießanlage werden in einem ersten Schritt lateral strukturierte und gleichzeitig großflächige Beschichtungstechniken für die Flüssigphasenabscheidung von funktionellen Materialien der organischen Elektronik erforscht. Mit Hilfe der Anlage ist es möglich, gezielt den Einfluss des Beschichtungsprozesses auf die einzelnen organischen Elektronikbauteile zu erforschen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf einer umfassenden simulatorisch wie experimentellen Untersuchung intermittierend und streifenförmig hoch aufgelöster Beschichtungen und der damit verbundenen Phänomene (Randeffekte, Benetzung).
Abbildung 2: Mit Hilfe angepasster Strömungssimulationen wurde dieser Hochpräzisionsschlitzgießer eigens für die OE-Anwendung designt.
Im zweiten Schritt wird im Rahmen des Projekts die Multilagenbeschichtung, einem essentiellen Bestandteil der organischen Elektronik, erforscht.Im Fokus liegen hier die Berechnung von Abscheide-, Konvektions- und Diffusionsvorgängen und deren Verifizierung, denn eine genau definierte Grenzfläche zweier Schichten im Bauteil ist maßgeblich. Da in der organischen Elektronik oftmals Schichtsysteme zum Einsatz kommen, welche aus Materialien mit teilweise überschneidenden Löslichkeitsprofilen bestehen, gilt es durch den Prozess eine ausreichende Orthogonalität herzustellen.
Abbildung 3: Das Auftragen von Multischichtsystemen birgt neue Herausforderungen.