Eine auf Folie gedruckte Schaltung aus organischen Transistoren wird unter dem Mikroskop mit einer Nadel kontaktiert und vermessen. Eine Forschergruppe der TH Mittelhessen arbeitet in einem europaweiten Verbundprojekt an der Entwicklung elektronischer Schaltungen aus Kunststoff. Projektleiter an der THM ist Prof. Dr. Alexander Klös vom Kompetenzzentrum Nanotechnik und Photonik. Partner sind die spanische Universitat Rovira i Virgili, die École Polytechnique im französischen Palaiseau und die University of Cambridge in England.

Am Projekt beteiligt sind außerdem zwei Forschungsinstitute in Frankreich und den Niederlanden sowie drei Softwareunternehmen. Die Europäische Union finanziert das Vorhaben mit knapp 750.000 Euro, um vor allem den Austausch von Forschern zwischen den beteiligten Einrichtungen zu fördern.

Organische halbleitende Materialien ermöglichen es, elektronische Bauelemente durch herkömmliche Druckverfahren wie Sieb- oder Offsetdruck herzustellen. Diese Alternative ist weit weniger leistungsfähig als die klassische Siliziumtechnologie, verspricht allerdings Vorteile auf bestimmten Anwendungsfeldern und ist deutlich billiger. Beim Einsatz zum Beispiel auf Chipkarten oder elektronischen Warenetiketten spielt die geringere Leistungsfähigkeit keine Rolle. Das Marktforschungsunternehmen IDTechEx erwartet bis 2026 ein Wachstum des weltweiten Marktvolumens für organische Elektronik von aktuell 26,5 auf 69 Milliarden US-Dollar.

Heute lassen sich mit der neuen Technologie Schaltkreise mit bis zu 100 Transistoren wirtschaftlich herstellen. Der Forschungsverbund, so Klös, will diese Kapazität mehr als verzehnfachen, so dass die Kunststoffelektronik auch für komplexere und großflächige Anwendungen verfügbar wird. Voraussetzung hierfür sind zunächst Modelle zur Beschreibung der organischen Transistoren. Sie dienen als Werkzeuge für das kommerzielle automatische Design von Schaltkreisen. Klös erwartet, dass das Projekt einen Beitrag dazu leistet, zu vertretbaren Kosten organische Leuchtdioden (OLEDs) bei der Herstellung großflächiger Displays wie zum Beispiel Fernseher einzusetzen. Sie können auf flexible Folie gedruckt werden und die Zukunftsvision zusammenrollbarer Bildschirme Wirklichkeit werden lassen.

Das Forschungsvorhaben hat eine Laufzeit von vier Jahren. Die Fördermittel stammen aus dem Programm „Horizont 2020“. Damit will die EU einheitliche Rahmenbedingungen für Forschung und Innovation in Europa schaffen und die Fragmentierung der europäischen Forschungslandschaft überwinden.