Was ist organische Elektronik?

Organische Elektronik besteht aus Molekülen auf Kohlenstoffbasis oder Polymeren auf Kohlenstoffbasis, die zu einer biegsamen Substanz geformt sind, die Strom leiten kann. Obwohl sie erstmals 1862 von einem Chemiker entdeckt wurden, beschäftigten sich die Forscher erst im 20. Jahrhundert mit den Komponenten und Prozessen, die für die Herstellung der Polymerelektronik erforderlich sind. Hersteller behaupten, dass organische Elektronik kostengünstiger herzustellen und vielseitiger einsetzbar ist als herkömmliche elektronische Komponenten.

Polymere und Kunststoffe werden häufiger mit dem Isolieren oder Widerstehen von elektrischem Strom assoziiert, als mit dem Leiten einer elektrischen Ladung. Ab den 1950er Jahren entwickelten die Forscher Methoden, um organische oder kohlenstoffhaltige Molekülstrukturen zu manipulieren und eine Reihe von chemischen Einfach- und Doppelbindungen zu erzeugen. Die Techniker addieren oder subtrahieren dann Elektronen, indem sie die Substanz mit Brom, Chlor oder Jod dotieren, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Einige leitfähige Polymere beginnen als Acetylene, Aniline oder Thiophene und durchlaufen dann elektrochemische oder chemische Polymerisationsprozesse. Diese Substanzen werden zu Polyacetylen, Polyanilin und Polythiophen.

Die kohlenstoffbasierten Polymere sind typischerweise flüssig oder halbflüssig und können unter Verwendung von Verfahren ähnlich dem Tintenstrahl- oder Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Organische Elektronik, die aus Nanopartikeln oder kleinen Molekülen hergestellt wird, erfordert im Allgemeinen einen komplexeren Vakuum-Anwendungsprozess. Techniker fügen die organischen Elektronikpolymere zu glatten Substratoberflächen wie Papier, dünnen Kunststofffolien und Pappe hinzu, indem sie Oberflächen bedrucken, beschichten und laminieren. Organische Elektronik fungiert bei Bestromung als Leiter, Halbleiter und Lichtemitter.

Kunststoffelektronik auf Dünnschicht ist normalerweise dünner und leichter als eine herkömmliche Leiterplatte. Die Substanz und das Substrat weisen eine physikalische Flexibilität auf, die herkömmlichen elektronischen Bauteilen fehlt. Hersteller berichten, dass die Herstellung von organischer Elektronik bei Raumtemperatur weniger Energie erfordert und das fertige Produkt insgesamt kostengünstiger ist. Viele glauben, dass organische Elektronik eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen elektronischen Bauteilen darstellt, da der Planet ein nahezu unbegrenztes Angebot an organischem Material enthält, das als Bausteine ​​verwendet werden kann. Forscher berichten, dass die Entsorgung von Komponenten weniger schädliche Auswirkungen auf die Umwelt hat.

Praktische Anwendungen für die organische Elektronik umfassen organische Leuchtdioden oder OLEDs, die Elektrizität in Licht umwandeln. Einige Unternehmen verwenden diese Technologie zum Erstellen von Displays in Mobiltelefonen, Laptops und anderen elektronischen Geräten. Einige beliebte Elektronikunternehmen stellen Fernseher mit organischen Elektrolumineszenzbildschirmen her. Die organischen Substanzen besitzen auch die Fähigkeit, Licht zu absorbieren und in elektrischen Strom umzuwandeln. Diese kostengünstigen und flexiblen organischen Photovoltaikzellen (OPVs) eignen sich zur Verwendung als Solarbatterien oder Solarmodule.