Gedruckte Elektronik

© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez

Mehrschichtsysteme mit einer Vielzahl von aktorischen und sensorischen Funktionen erreichen bereits jetzt Marktreife im Bereich der Mikroelektronik und in naher Zukunft auch im Verpackungsmarkt sowie bei Consumer Electronics. Die Flexibilität, die Produktionsgeschwindigkeit und die ausgereiften Prozesse von Beschichtungstechnologien ermöglichen eine Massenproduktion und ein Hochskalieren solcher funktionalen Schichtsysteme.

Die Gruppe Applikation multifunktionaler Schichten beschäftigt sich unter anderem mit lichtemittierenden Schichten. Diese werden mit verschiedensten Druck- und Beschichtungsprozessen auf flache oder auf unebene Oberflächen appliziert. Momentan liegt der Fokus auf Leuchtschichten basierend auf dem Effekt der Elektrolumineszenz.

Im Bereich der Sensorik wurden am Fraunhofer IPA bereits transparente Druck- und Berührungssensoren auf flexiblen Substraten entwickelt. Darüber hinaus wurden dehnbare Sensoren mittels Beschichtungsprozessen hergestellt. Durch eine geschickte Anordnung und Geometrie der funktionalen Schichten können auch andere Umwelteinflüsse wie z. B. Luftfeuchtigkeit, Temperatur oder UV-Strahlung detektiert werden. Für diese Zwecke können unterschiedliche leitende, halbleitende und isolierende Materialien verarbeitet werden. Häufig kommen sphärische Partikel aus Metallen (u.A. Ag, Cu, Al oder Au) oder verschiedene Kohlenstoffe zum Einsatz.

Des Weiteren können Fasermaterialien wie Silver-, Boron Nitirde- oder Carbon Nanotubes verarbeitet werden. Funktionale Schichten aus elektrisch leitfähigen oder isolierenden Polymeren wurden ebenso bereits hergestellt.

Je nach Anwendungsgebiet ist eine sorgfältige Materialauswahl wichtig. Diese kann die Adhäsion zwischen den einzelnen Schichten sowie die Transparenz des gesamten Schichtsystems beeinflussen. Die Langzeitstabilität und Witterungsbeständigkeit der Sensoren sind weitere Anforderungen, die für die Entwicklung robuster Sensorfelder in Betracht gezogen werden müssen. All diese Parameter können in unseren Laboren gemessen werden. Somit wird eine umfassende Charakterisierung der Sensoren gewährleistet. 

Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht neben aktorischen Schichtsystemen auch innovative Sensorsysteme in flexiblen Stückzahlen zu realisieren und die Herstellungsprozesse weiterzuentwickeln.

Wenn auch Sie in ähnlichen Bereichen tätig sind oder aktiv werden möchten, würden wir uns darüber freuen, zusammen mit Ihnen ein Entwicklungsprojekt anzustoßen.