28 RAZVOJ TISKARSTVA TISKANA ORGANSKA ELEKTRONIKA UVOD V zadnjih štiridesetih letih so bili silicijevi, germanijevi in galij- arzenidni polprevodniki, izola- torji (silcijevi oksidi in nitridi) in kovine, kot so aluminij in baker, glavni gradniki v industriji pol- prevodnikov [1]. Vsi ti materiali so neorganskega izvora. V zadnjem času je bilo vloženo veliko energije v razvoj organskih materialov, ki bi jih lahko upora- bili v elektronskih sistemih, t. i. organski elektroniki [2]. Pred- vsem gre za izkoriščanje zanimi- vih lastnosti organskih materia- lov (polimerov) in hibridov (or- gansko-anorganskih kompozi- tov), kot so gibkost, plastičnost, cenenost in sorazmerna enostav- nost tehnologije, za pripravo drugačnih in cenejših produktov elektronske industrije. Ime organska elektronika izvira iz dejstva, da v teh sistemih pre- vladujejo organski materiali. Ra- zlični polimeri in majhne izho- diščne molekule za njihovo tvor- bo (monomeri in oligomeri) so na osnovi ogljika, ki je tudi osnovni gradnik živih celic. V nasprotju z organsko elektroniko temelji konvencionalna elektro- nika na neorganskih materialih. Polprevodni in prevodni poli- meri so nenasičeni organski kompleksi, v katerih je mogoč prenos naboja. To lastnost imajo monomeri in oligomeri s konju- giranimi vezmi, kjer se menjava- jo enojne in dvojne (ali trojne) vezi. Kadar so take makromole- kule med seboj povezane, dobi- mo polimer in po njegovih veri- gah je možen prenos naboja. Za dovolj veliko prevodnost je treba take polimere dopirati, kar se zgodi v njihovem nepolimerizi- ranem stanju. Visokoprevodne organske poli- mere so leta 1976 odkrili Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid in Hideki Shirakawa. Leta 2000 so prejeli tudi Nobelovo nagrado za kemijo, in sicer prav za razvoj oksidiranega poliacetilena, dopi- ranega z jodom. Kmalu nato je sledil razcvet v razvoju novih po- limerov in kaže, da nekateri iz- med njih v posebnih razmerah lahko dosežejo celo lastnosti su- perprevodnikov. Profesor Alan J. Heeger je v svojem govoru ob podelitvi Nobelove nagrade pre- vodne polimere imenoval »četrta generacija polimernih materia- lov« [3]. Poliacetilen (PA) je ena od oblik biološkega pigmenta mela- nina. V verigi PA se menjavata enojna in dvojna vez, kar je naje- nostavnejši potrebni pogoj za elektroprevodnost. Veliko pre- vodnih polimerov ima verigo iz benzenovih obročev; vsak od njih je 6-atomni cikel enojnih in dvojnih vezi. Med najpogosteje raziskovanimi je polianilin (PA- NI), med najbolj priljubljenimi za uporabo pa sta poliparafenilen vinilen (PPV) in polietilen dioxi- tiofen (PEDOT). Področje pol- prevodnih in prevodnih polime- rov se zelo hitro razvija in ponuja obilo priložnosti za temeljne in aplikativne raziskave na interdi- sciplinarnem področju, kjer se prepletata kemija in fizika. Mehanizem prevodnosti ome- njenih materialov vključuje reso- nančno stabilizacijo in delokali- zacijo elektronov vzdolž celotne polimerne verige, obstoj mobil- nostne reže (pomeni področja, kjer je mobilnost nemogoča), možnost tuneliranja (pomeni prehod nosilca naboja skozi po- tencialno oviro) in fononsko- gnane preskoke (pomeni pre- skok naboja iz ene potencialne jame v drugo – čez oviro) [3], [4]. Te lastnosti se kontrolirajo z dopiranjem in nadzorovanim nanašanjem plasti, v nekaterih primerih tudi v monomolekular- nem sloju. Različni načini dopi- ranja vodijo v različne aplikacije. Kemijsko in elektrokemijsko do- piranje daje strukture s stalno prevodnostjo, ki jo snov obdrži, vse dokler naboji niso kemijsko odstranjeni ali kompenzirani. Taki materiali so uporabni za transparentne elektrode, antista- tične prevleke, prevodna vlakna, elektrokemijske baterije, pame- tna okna, elektronski papir in podobno. Dopiranje je lahko po- vzročeno tudi s svetlobo. Taka snov je prevodna, vse dokler se naboj ne sprosti, kar je zanimivo za fotonapetostne celice. Dopira- nje polimera je možno tudi s po- močjo zunanje električne nape- tosti, kar se lahko uporablja v svetlečih se diodah (LED) in tranzistorjih. Prevodni polimeri so lažji, fle- ksibilnejši in cenejši kot neor- ganski prevodniki. Te ugodne la- stnosti jim odpirajo veliko novih možnosti alternativne uporabe [5], [6], [7], [8]. Omogočajo oblikovanje novih aplikacij, ki so bile do sedaj pri konvencionalni uporabi bakra ali silicija nemo- goče. Od prevodnih polimerov se pričakuje, da bodo igrali po- membno vlogo v razvoju raču- nalnikov na bazi polimerov (na ravni molekul in atomov). So- dobne raziskave kažejo, da je upravljanje posameznih makro- molekul možno, kar lahko že v bližnji prihodnosti vodi do delu- jočih nanostruktur. Na splošno imajo organski pre- vodni polimeri večjo upornost in je zato njihova električna prevo- dnost manjša od prevodnosti ko- vin. Trenutno se take raziskave izvajajo na različnih možnostih dopiranja organskih polprevo- dnikov, kot je poliacetilen (eno- stavni melamin) z majhnim dele- žem prevodnih kovin, ki bi povi- šale prevodnost. Posebna pozor- nost je namenjena tudi raziska- vam, kako povečati urejenost prevodnih polimerov. Kot kaže, je to ena od ključnih lastnosti po- limerov, zaradi katere so lastnosti prevodnih polimerov še vedno precej drugačne od lastnosti ko- vin [9]. Kakor koli že, za veliko aplika- cij bodo neorganski prevodniki še lep čas nezamenljivi. ORGANIZACIJE NA PODROČJU TISKANE ORGANSKE ELEKTRONIKE Vizija OE-A združenja (Orga- nic Electronic Association) je zgraditi most med znanostjo, C M Y CM MY CY CMY K 3d nalepke OGLAS.pdf 17.11.2008 12:32:08 OGLASA 29 tehnologijo in aplikacijami na področju razvoja novih tehnolo- gij pri izdelavi organske elektro- nike. OE-A vzpostavlja unikatno platformo za nacionalno in in- ternacionalno sodelovanje med proizvajalci in raziskovalnimi in- stitucijami na področju organske elektronike. Ustanovljena je bila leta 2004 in v kratkem času je vzpostavila sodelovanje več kot 80 članov, od Avstrije, Belgije, Finske, Francije, Nemčije, Izraela, Nizo- zemske, Švedske, Švice, Tajske, Anglije in Združenih držav Ame- rike. Članice prihajajo iz različnih področij, kot so: ß dobavitelji materialov in komponent, ß dobavitelji opreme in orodij, ß proizvodni in sistemski povezovalci, ß sistemski povezovalci in distributerji, ß končni uporabniki, ß raziskovalne institucije. Organska elektronika je trenu- tno še v zgodnji fazi razvoja, a se tehnologiji pripisuje velik poten- cial in zelo dobra tržna napoved [10]. PRILOŽNOSTI RAZVOJA ORGANSKE ELEKTRONIKE Tiskana elektronika je izraz, ki pomeni razmeroma novo tehno- logijo, ki določa tiskanje elektro- nike na običajne tiskovne mate- riale, kot so papir, plastika, te- kstil, z uporabo običajnih tehno- logij tiska, kot so sitotisk, flekso- tisk, globoki tisk in ofsetni tisk. Namesto običajnih tiskarskih barv se uporabljajo barve z ustre- znimi električnimi lastnostmi (prevodniki, polprevodniki, die- lektriki). Kombinacija posebnih vrst niz- kocenovnih polimernih materia- lov in uporaba tehnologij tiska visoke hitrosti omogočajo pro- dukcijo tanke, lahke, fleksibilne elektronike z nizkimi proizvo- dnimi stroški. To so npr. integri- rana vezja, senzorji, displeji, spo- minske naprave, baterije. Aplikacije, kot so RFID-znač- ke, samostojne diagnostične na- prave, gibke senzorične celice, gibki displeji ali enostavne igre, so le nekaj primerov možne upo- rabe. Izdelki, kot so enostavne igre in elektronske knjige, so vstopile na trg že v letu 2006. Naprave, kot so mobilni telefoni z »rolo« di- spleji, fleksibilne sončne celice ali radiofrekvenčne značke pri- hajajo na trg letos (2008), [5], [6]. Materiali Organska elektronika je zasno- vana na električno aktivnih ma- terialih, ki so lahko uporabljeni kot prevodniki, polprevodniki, dielektriki, luminiscenti, elek- trokromatični ali elektroforetič- ni materiali. Izbrani morajo biti pazljivo zaradi samih razmer ti- ska in kompatibilnosti s predho- dno tiskanimi plastmi, kar vse močno vpliva na končno delova- nje naprave. Slika 1 spodaj prikazuje kemij- sko strukturo organskega prevo- dnika (PEDOT:PSS, polimerna mešanica dveh ionomerov: poli- etilen dioksi tiofena s polistiren sulfonatom), ki se večinoma uporablja za tisk elektrod. Če je TISKANA ORGANSKA ELEKTRONIKA 30 potrebna velika prevodnost, se še vedno uporabljajo neorganski materiali, kot so srebro in druge visokoprevodne kovine. Organski polprevodniki so za uporabo v različnih vrstah aktiv- nih naprav in veliko izmed njih je že zrelih za tisk [12]. Večina organskih polprevodni- kov danes je p-tipa (pentacene, polythiophene), a na trg počasi prihajajo tudi polprevodniki n- tipa, ki odpirajo vrata predvsem možnosti izdelave vezij CMOS. Mobilnost nosilca naboja v or- ganskih polprevodnikih je veliko manjša kot pri kristalnem silici- ju, a nekateri izmed novorazvitih materialov že dosegajo vrednosti, ki so primerlji s podatki za amorfni silicij (a-Si). V nasle- dnjih letih se pričakuje še nove izboljšave, ki bodo omogočale doseganje prevodnosti, kot jih dosega polikristalni silicij (poly- Si), slika 2. To bo mogoče doseči z uporabo novih materialov, kot so izboljšane majhne molekule in polimeri ali neorganski nanoma- teriali, ogljikove nanocevke ali hibridni materiali. Neorganski polprevodniki in polprevodniki, ki izhajajo iz majhnih organskih molekul, ka- žejo naraščajočo možnost upora- be tudi zato, ker njihovo nanaša- nje ni vezano na visoke tempera- ture in vakuum. Ti materiali se lahko nanašajo v obliki raztopine oziroma disperzije in so tako kompatibilni z masovnimi teh- nologijami tiska. Ena od glavnih prednosti or- ganske elektronike je, da se lahko kot nosilni materiali uporabljajo fleksibilni, prožni in poceni ma- teriali. Polimerni filmi, kot je po- liester, se danes že uporabljajo, a v prihodnosti se bodo aplikacije razširile tudi na uporabo običaj- nih tiskovnih materialov, kot sta papir in karton, ter na materiale, kot sta steklo in nerjaveče jeklo. Seveda bo potrebna za večino od naštetih materialov predhodna površinska obdelava. Tehnike tiska Za tisk organske elektronike se predvideva uporaba konvencio- nalnih tehnologij tiska (globoki tisk, ofsetni tisk ter sitotisk in fle- ksotisk) s tiskovno geometrijo okroglo-okroglo. Ločljivost (la- teralna) tiska naj bi obsegala ob- močja od 20 do 100 µm, odvisno od procesa tiska, vrste tiskovnega materiala in lastnosti prevodnega črnila. V splošnem naj bi se uporablja- li različni procesi za optimizira- nje posamezne stopnje pri gra- dnji večplastnih elektronskih na- prav, kot so laserska ablacija, ra- zlične vrste »litografije« in po- dobno. Naprave Organski materiali omogočajo kombiniranje številnih aktivnih komponent, kot so tranzistorji, senzorji, spominske enote, foto- napetostne celice, displeji ali ba- terije. Primeri za pasivne naprave so prevodne strukture, antene, uporniki, kondenzatorji ali tulja- ve in diode. Tranzistorji so ključne kompo- nente večine elektronskih na- prav, kot so RFID ali O-TFT (Organic Thin Film Transistors) za displeje, in so gradniki večine elektronskih vezij. Slika 3 prika- zuje tipičen O-TFT. Naprava se- stoji iz štirih plasti: elektrode vrat, izolatorja, izvorne/ponorne elektrode in polprevodnika. Električni tok teče med izvorno in ponorno elektrodo glede na napetost na elektrodi vrat. Za optimizirano delovanje tranzistorja mora biti dolžina ka- nala čim krajša in mobilnost or- ganskega polprevodnika čim bolj visoka. Primer organske naprave večje površine je fotonapetostna celica, slika 4. Celica je sestavlje- na iz štirih plasti; dveh elektrod (ene trasparentne), prenosnega sloja in fotonapetostne plasti, kjer se svetloba pretvori v elek- trični tok ­ prenos naboja. TEHNOLOGIJE ZA IZDELAVO OE Tehnologije, ki se uporabljajo za proizvodnjo organske elektro- nike, obsegajo procesiranje v ve- likih količinah, mokro jedkanje in uporabo tehnologij masovne- ga tiska. Klasifikacije tehnologij lahko razporedimo v naslednje razrede: Slika 2. Plan razvoja mobilnosti nosilcev naboja v polprevodnikih za organske elektronske aplikacije. Slika 3. OFET (organic field – effect transistor) konfiguracija in povezava. Debelina vsake od plasti je tipično pod 1 mikrometer. Slika 4. Organska fotonapetostna celica. Debelina vsake plasti je tipično pod 1 mi- krometer. ORGANSKA ELEKTRONIKA SE NADALJUJE Tehnologija nanašanja na Si rezine Procesiranje v velikih količi- nah. Visoka resolucija se lahko doseže z vakuumskim nanaša- njem in/ali nanašanjem na vrteče se podlage, katerim sledi optična litografija in jedkanje. Proizvo- dni stroški so zelo visoki. Hibridne tehnologije Med hibridne tehnologije se uvrščajo optična »litografija«, si- totisk ali tehnologija tiskanih ve- zij PCB (printed circuit board), ki uporabljajo fleksibilne, prožne materiale (npr. polimerni filmi ali papir). Nanašanje materialov poteka na vrteče se podlage, s str- galom ali z vakuumskim nanaša- njem na večje površine. Kapljični tisk in lasersko zapisovanje oz. vzorčenje lahko tudi uvrščamo med hibridne tehnologije priho- dnosti. Stroški proizvodnje pri uporabi hibridnih tehnologij so nižji od tehnologije nanašanja na Si rezine. Tiskana elektronika v enem prehodu Pomeni nepretrgano, avtomat- sko masovno proizvodnjo organ- ske elektronike z uporabo kon- vencionalnih tehnologij, ki omo- gočajo visoke hitrosti tiska (fle- ksotisk, globoki tisk, ofsetni tisk, sitotisk), uporabo fleksibil- nih substratov in najnižje proi- zvodne stroške. APLIKACIJE Organska elektronika je plat- formska tehnologija, ki je zasno- vana na organskih prevodnih in polprevodnih materialih. Odpi- ra nove možnosti uporabe in iz- delkov, kot so: ß organske fotonapetostne celice (OPV) za mobilno in stacionarno uporabo, ß organske spominske enote za potrošniške izdelke, ß tiskani RFID, uporaben za zaščito in logistiko, ß fleksibilne baterije za polnje- nje mobilnih naprav, ß organske TFT-podloge za displeje, ß organski senzorji kot samo- stojne naprave. Naštete aplikacije že vključuje- jo veliko organskih naprav, ki se lahko z medsebojnim povezova- njem združijo v različne »pame- tne« objekte. Prvi izdelki organske elektroni- ke so prišli na trg v letih 2005/06. To so npr. pasivne ID- kartice (slika 6), ki so lahko ma- sovno tiskane na papirju in so uporabljene za kartice in igre. Papirnate kartice vsebujejo ti- skan podatkovni spomin, ki je proizveden iz elektronsko aktiv- nega polimera. Podatki so lahko berljivi z novorazvitim čitalcem, ki deluje v bližnjem polju. Fle- ksibilne, prožne litijeve polimer- ne baterije, proizvedene z masov- nimi tehnologijami tiska, so na trguže nekaj let. Lahko se upora- bljajo za »pametne« kartice ali druge mobilne potrošniške izdel- ke. Tiskani kontaktni senzorji in prvi tiskani polprevodni fotode- tektorji za industrijsko, medicin- sko in zaščitno uporabo so tudi že na trgu. Dodatni produkti, kot so pro- žni displeji z organsko TFT-po- dlogo (npr. za mobilne telefone), slika 7, tiskana RFID-značka, sli- ka 8, organske fotonapetostne celice in organske spominske enote, sože ali bodo poskusno na trgu predvidoma letos. Pričaku- je se, da bo v naslednjih dveh do petih letih omogočena masovna proizvodnja omenjenih naprav. Tadeja MUCK Marica STAREŠINIČ Univerza v Ljubljani Marta KLANJŠEK GUNDE Kemijski inštitut Plan aplikacij organske elek- tronike Prve komercialne aplikacije or- ganskih fotonapetostnih celic so predvidene v naslednjih letih in sicer v obliki: fleksibilnih, pro- žnih sončnih celic za npr. polnje- nje baterij za mobilne telefone. Tiskane spominske enote10 se bodo razvijale od naprav nizkih kapacitet za identifikacijo in igre(ače) do WORM memories (Write Once Read Many, enkra- tni zapis za večkratno branje), z visoko zmogljivostjo shranjeva- nja in non-volatile Random Ac- cess Memories (NV-RAM) za permanentno zapisovanje zvoč- nih in video aplikacij v potrošni elektroniki11 (slika 9). Tiskanje RFID se bo začelože v letošnjem letu in sicer najprej z nižjo stopnjo funkcionalnosti, npr. za zaščito blagovnih znamk (brand protection), etiketiranje, hitro izdelovanje vstopnic in po- dobno, nato pa se pričakuje ra- zvoj do stopnje tiska RFID- značk za avtomatizacijo in zaprte sisteme v logistiki. Fleksibilne baterije Tanke, prožne, fleksibilne ba- terije so danes že sposobne za prekinjeno uporabo, a izboljše- vanje tehnologije vodi do vse ve- čjih kapacitet in obljubljene mo- žnosti neprekinjene uporabe. Pričakujejo, da se bodo v priho- dnosti baterije lahko vključevale neposredno v tekstil in embala- žo. O-TFT podloge (backplanes) Že omogočajo izdelavočrnobe- lih displejev, nadaljnja stopnja pa bo razvoj barvnih displejev (prikazovalnikov) za e-čitalnike in v daljši prihodnosti izdelavo velikoformatnih barvnih disple- jev osnovanih na OLED tehno- logijah (organic light emitting diodes). Organski senzorji Naprave kot so organski sen- zorji oziroma tipala odpirajo ra- zlične možnosti uporabe. Različ- ni senzorji, kot so temperaturni, tlačni in fotodiodni, bodo prišli na tržišče v prihodnjih nekaj le- tih. Potenciometrični senzorji za kemijske analize bodo prišli na trg v do leta 2015. V daljni pri- hodnosti pa bodo nastopile ra- zlične kombinacije senzorjev, ki bodo vključene v tako imenova- ne inteligentne senzorne sisteme. Velika prednost organske elek- tronike je možnost kombiniranja in enostavnega integriranja več elektronskih naprav v pametne objekte. Začelo se bo z naprava- mi enostavnejših funkcij, kot je npr. animiran logo, nato pa bo sledila rast v kompleksnejše objekte kot so npr. igralne plo- šče… Slika 10 prikazuje plan razvoja in nastopa na tržišču za vseh se- dem vrst omenjenih aplikacij ter produktov, katere lahko pričaku- jemo v določenih časovnih mej- nikih njihovega razvoja. Slika 10: Plan aplikacij organ- ske elektronike oziroma napoved masovnega vstopa posameznih aplikacij na trg. Ključni parametri aplikacij Mnogo vrst parametrov je po- trebno ovrednotiti za vsako apli- kacijo. Med najpomembnejše lahko vključimo: ßKompleksnost naprave (npr. število tranzistorjev alištevilo ra- zličnih naprav, kot so vezja, na- pajalna moč, stikalo, senzor, di- splej) imajo velik vpliv na zmo- žnost produkcije. ßFrekvenca delovanja vezja (s povečevanjem kompleksnosti aplikacij kot je npr. povečevanje kapacitete spomina, je potrebna večja hitrost preklapljanja). ߎivljenjska doba, stabilnost in homogenost. ßDelovna napetost (za mobil- ne naprave, ki se napajajo z bate- rijami, fotonapetostnimi (PV) celicami ali radiofrekvenčno je nujno, da imajo nizko delovno napetost). ßUčinkovitost fotodiod in fo- tonapetostnih celic ßCena Ključni tehnološki parame- tri: ßMobilnost nosilcev naboja in električni izkoristek Učinkovitost vezja je odvisna od lastnosti materialov v njem, zlasti od električnega izkoristka nosilcev naboja v polprevodni- ku, električne prevodnosti pre- vodnikov in dielektričnosti die- lektričnih materialov. ßResolucija/registracija Učinkovitost vezja je odvisna od lateralnega razmaka (resoluci- je) znotraj naprav (kot so tranzi- storji) in obnašanja pri obremen- tivah. ßLastnosti barier Življenjska doba je odvisna od odvisnosti barierne (zaporne) plasti ali substrata od dostopno- sti kisika in vlage. ßFleksibilnost/radij upogi- banja Tankost in prožnost sta dve glavni prednosti organske elek- tronike. Velika sposobnost upo- gibanja je nujna v kolikorželimo izdelati naprave, ki bodo lahko vsebovale npr. ”rolo” displeje. ßDoseganje ustreznih pro- cesnih parametrov (hitrost, temperatura, inertna atmosfera…) Vsi parametri mo- rajo biti ustrezni, da zagotovimo ustrezne pogoje dela za posame- zni delovni sistem. ßDonosnost Nizki proizvodni stroški pri vi- soki nakladi izdelave organske elektronike so mogoči le,če pro- dukcijski proces omogoča visok donos. To vključuje varen pro- ces, prilagoditev materialov in oblikovanje vezij kot tudi in-line kontrolo kakovosti. Skupna lastnost vseh različnih produktov prihodnjih generacij je, da njihova kompleksnost in celotna velikost logičnega vezja narašča. V določenih primerih aplikacije vključujejo milijone tranzistorjev, ali pa kombinacije različnih elektronskih naprav kot so vezja, senzorji, displeji in sti- kala 5,6. Na poti razvoja kompleksne or- ganske elektronike bo torej po- trebno premagati veliko ovir. Najpomembnejše pa so nasle- dnje: ßResolucija, registracija in procesna stabilnost procesov zapisovanja/vzorčenja ßMobilnost nosilcev naboja in električna prevodnost polpre- vodnika in prevodnih materialov ßOblika vezja z vključenimi CMOS tranzistorji Vsi ti parametri se morajo pro- učiti vzajemno in ne ločeno, saj so medsebojne interakcije ključ- nega pomena. Pogoj za masovno produkcijo kompleksnih naprav je dosežena resolucija nižja od 10 µm ob so- časni visoki natančnosti (regi- stra) skladja. Poleg tega se mora razviti ustrezne metode za in-line kontrolo kakovosti. Mobilnost nosilca naboja Mobilnost nosilca naboja mora biti večja od 1 cm2/Vs za proce- sabilne polprevodnike. Ta vre- dnost mora biti dosežena v konč- ni napravi. Za kompleksne na- prave se zahteva mobilnost nosil- ca naboja v vrednosti 5 do 10 cm2/Vs. Tako je potrebno opti- mizirati obstoječe materiale ali pa razviti nove razrede materia- lov. Razen polimerov, to vklju- čuje majhne molekule in neor- ganske polprevodne materiale kot tudi nanomateriale in nove hibridne sisteme (ki so lahko iz- delani na osnovi raztopin). Naslednja temeljna sprememba je oblika vezja za kompleksna vezja, ki so kompatibilna z različ- nimi materiali in masovnimi teh- nologijami tiska. TRŽNA NAPOVED ZA PO- DROČJE ORGANSKE ELEK- TRONIKE Napoveduje se, da bo trg or- ganske in tiskane elektronike na- rasel do 300 bilijonov dolarjev v roku 20 let (Slika 11). Največje dobrobiti, ki jih prinaša tehnolo- gija, so nizka cena, robustnost, fleksibilnost, tankost … Slika 11: Globalni trg za organ- sko in tiskano elektroniko. (Tu je izključen del, ki vključu- je uporabo kristaliničnega in amorfnega Si za izdelavo central- nih procesnih enot (gonilniki di- splejev, fotovoltaiki). Te kon- vencionalne komponente se bo- do še dolgo izdelovale po klasič- nem postopku.) Razdelitev trga glede na vrsto izdelka iz organske elektronike v letu 2027 (Slika 12). Slika 12: Razdelitev trga. Primerjava tiskane in kon- vencionalne elektronike Tiskanje organske elektronike omogoča vrsto dobrobiti glede na konvencionalne tehnologije izdelave; -nizko ceno proizvoda (kon- vencionalni, masovni tisk) -hiter razvoj, prototipiranje -možnost izdelave unikatnih vezij (digitalni tisk) Seveda pa je potrebno modifi- cirati oziroma prilagoditi tehno- logije tiska glede na; -končno potrebno resolucijo -lastnosti tiskarskih barv -… Leta 2007 je bilo natisnjenih le približno 30 % predhodno ome- njenih komponent, a do leta 2017 pričakujejo, da se bo delež povečal do 90,3 % 5,6. ZAKLJUČEK Organska elektronika je nova fascinantna projektna tehnologi- ja, ki omogoča sveže elektronske aplikacije naštevilnih področjih, kot so interaktivne igre, RFID značke, “rolo” displeji ali fleksi- bilne, prožne sončne celice … Tehnologija je že toliko dozo- rela, da nastopa na trgu s prvimi, relativno preprostimi izdelki. V bližnji prihodnosti se pričakuje masovna produkcija in tako močna prisotnost na trgu. To bo omogočeno, ko se bo zgodila uspešna stopnja razvoja na po- dročju materialov, opreme, pro- cesov in oblikovanja naprav. Ko bo dozorela npr. tehnologi- ja tiskane CMOS produkcije, bodo premagane poglavitne ovi- re pri realizaciji masovne pro- dukcije organske elektronike, kot se je zgodilo pri razvoju silici- jeve elektronike. Izboljšanje pro- cesa vzorčenja/zapisovanja in iz- boljšanje prevodnosti materialov so ključnega pomena za izdelke prihodnje generacije. Pričakovati je, da bodo novi organski in ne- organski materiali igrali pri tem izredno pomembno vlogo. Poleg tega je pomemben razvoj novih metod za zagotavljanje in- line kontrole električnih parame- trov,še posebno pri tehnologijah tiska. Standardizacija materia- lov, procesov in oblikovanja na- prav je zelo pomembna in mora potekati sočasno ob razvoju in iz- delavi izdelkov organske elektro- nike. Organska elektronika predsta- vlja tehnologijo preboja, ki bo kreirala veliko novih izdelkov, o katerih danes niti razmišljati še ne moremo. LITERATURA 1.McGinness, J.E., Mobility gaps: a mechanism for band gaps in melanins, Science 1972 Sep 8;177(52):896-7 2.Alejandro L. Briseno, , Mate- rials Today, Volume 11, Issue 6, June 2008, Page 45 3.Alan J. Heeger, Semicon- ducting and metallic polymers: the fourth generation of poly- meric materials, Synthetic Me- tals, Volume 125, 2002, 23-42. 4.Paula Gould, , Materials To- day, Volume 10, Issue 4, April 2007, Page 15. 5.IBM J. RES. & DEV. VOL. 45 NO. 1 JANUARY 2001 J. M. SHAW AND P. F. SEIDLER, Organic electronics: Introduc- tion 6.Organic electronic, oe-a Or- ganic Electroni Association, 2nd Edition, VDMA 7.Han Seo Cho, Sukhyeon Cho, Jihong Jo, Haenam Seo, Byongmoon Kim, Jegwang Yoo, , Microelectronics Reliabili- ty, Volume 48, Issue 5, May 2008, Pages 739-743 8.Alexander Blümel, Andreas Klug, Sabrina Eder, Ullrich Scherf, Erik Moderegger, Emil J.W. List, , Organic Electro- nics, Volume 8, Issue 4, August 2007, Pages 389-395 9.Kwanghee Lee, Shunk Cho, Sung Heum Park, A.J. Heeger, Chan-Woo Leem Suck-Hyun Lee, Metallic transport in poly- aniline, Nature vol. 244, 4 May 2006, p. 65-68. 10.Matthias Bartzsch, Heiko Kempa, Michael Otto, Arved Hübler, Dirk Zielke, , Organic Electronics, Volume 8, Issue 4, August 2007, Pages 431-438 11.Manunza, A. Bonfiglio, , Biosensors and Bioelectro- nics, Volume 22, Issue 12, 15 Ju- ne 2007, Pages 2775-2779 12.Seung Hwan Ko, Jaewon Chung, Heng Pan, Costas P. Grigoropoulos, Dimos Poulika- kos, , Sensors and Actuators A: Physical, Volume 134, Issue 1, 28 February 2007, Pages 161-168 13.Gernot Paasch, , Journal of Electroanalytical Chemi- stry, Volume 600, Issue 1, 1 Fe- bruary 2007, Pages 131-141 14.Maria C. Tanese, Daniel Fi- ne, Ananth Dodabalapur, Luisa Torsi, , Microelectronics Jour- nal, Volume 37, Issue 8, August 2006, Pages 837-840 Slika 5. Mikroskopski posnetek organskega tranzistorja (organic field emmision transistor OFET), narejenega z ink-jet tehnolo- gijo, a) pogled z vrha, b) prerez [12]; (polimer substarte >> polimetna podlaga). Slika 6. Interaktivne elektronske papir- ne kartice. Slika 7. “Rolo” elektroforetični displeji za e-knjige in mobilne telefone. Slika 8. RFID značka za zaščito tržne znamke. Slika 9. Tiskan spomin (organic memo- ry devices).