16 - GRAFIČAR Načrt aplikacij organske elektronike Prve komercialne aplikacije organskih fotonapetostnih celic so predvidene v na- slednjih leti h, in sicer v obliki fl eksibilnih, prožnih sončnih celic za npr. polnjenje ba- terij mobilnih telefonov. Tiskane spominske enote se bodo raz- vijale od naprav nizkih zmogljivosti za identi fi kacijo, iger oziroma igrač in vse do tako imenovanih »WORM memori- es« (Write Once Read Many - enkratni zapis za večkratno branje), z visoko zmo- gljivostjo shranjevanja in »Non-Volati le Random Access Memories (NV-RAM)« za permanentno zapisovanje zvočnih in videoaplikacij v potrošni elektroniki (slika 9). Tiskanje RFID se bo za- čelo že letos, in sicer naj- prej z nižjo stopnjo funkci- onal-nosti , npr. za zaščito blagovnih znamk (brand protecti on), eti keti ranje, hitro izdelovanje vstopnic in podobno. Nato se pri- čakuje razvoj do stopnje ti ska RFID-značk za avto- mati zacijo in zaprte siste- me v logisti ki. Fleksibilne baterije Tanke, prožne, fl eksibil- ne baterije danes že pod- pirajo prekinjen način uporabe. Razvoj pa se trudi povečati zmogljivosti teh in uresničiti možnost nepretrgane upora- be. Pričakujejo, da se bodo v prihodnosti baterije lahko vključevale neposredno v teksti l in embalažo. O-TFT podloge (backplanes) Te že omogočajo izdelavo črno-belih prikazovalnikov, naslednja stopnja bo ra- zvoj barvnih prikazovalni- kov za e-čitalnike, pozneje pa izdelava velikoforma- tnih barvnih prikazovalni- kov, zasnovanih na OLED- tehnologijah (organic light emitti ng diodes). Organski senzorji Naprave, kot so organski senzorji oziroma ti pala, ponujajo različne možno- sti uporabe. Različni sen- zorji, na primer tempera- turni, tlačni in fotodiodni, bodo prišli na trg v priho- dnjih nekaj leti h, potenciometrična ti pa- la za kemijske analize pa do leta 2015. Slika 9: Tiskan pomnilnik (organic orga- nic memory devices). TISKANA ... nadaljevanje iz prejšnje številke TISKANA ORGANSKA ELEKTRONIKA avtorice Tadeja MUCK Marica STAREŠINIČ Univerza v Ljubljani Marta KLANJŠEK GUNDE Kemijski inšti tut Baterije prihodnosti se bodo neposredno vključevale v teksti l in embalažo. GRAFIČAR - 17 Slika 10: Plan aplikacij organske elektronike oziroma napoved masovnega vstopa posameznih aplikacij na trg. V daljni prihodnosti se kažejo različne kombinacije ti pal, ki bodo vključena v tako imenovane inteligentne senzorne oziroma ti palne sisteme. Velika prednost organske elektronike je možnost kombiniranja in enostavne- ga integriranja več elektronskih naprav v pametne objekte. Začelo se bo z na- pravami enostavnejših funkcij, kot je animiran logo, nato pa bo sledila rast v kompleksnejše objekte, kot so igralne plošče. Slika 10 prikazuje načrt razvoja in na- stopa na trgu za vseh sedem vrst ome- njenih aplikacij ter produktov, ki jih lah- ko pričakujemo v določenih časovnih mejnikih njihovega razvoja. Ključni parametri aplikacij Za vsako aplikacijo je treba ovredno- ti ti veliko vrst parametrov. Med najpo- membnejše lahko vključimo: kompleksnost naprave (npr. število ↗ tranzistorjev ali število različnih na- prav, kot so vezja, napajalna moč, sti kalo, ti palo, prikazovalnik) ima velik vpliv na zmožnost produkcije; frekvenca delovanja vezja (s pove- ↗ čevanjem kompleksnosti aplikacij, kot je povečevanje zmogljivosti spomina, je potrebna večja hitrost preklapljanja); dolga uporabnost, stabilnost in ho- ↗ mogenost; delovna napetost (za mobilne na- ↗ prave, ki se napajajo z baterijami, fotonapetostnimi (PV) celicami ali radiofrekvenčno, je nujno, da ima- jo nizko delovno napetost); učinkovitost fotodiod in fotonape- ↗ tostnih celic; cena. ↗ Ključni tehnološki parametri Mobilnost nosilcev naboja in ele- ↗ ktrični izkoristek Učinkovitost vezja je odvisna od lastnosti materialov v njem, zlasti od električnega izkoristka nosilcev naboja v polprevodniku, električne prevodnosti prevodnikov in dielek- tričnosti dielektričnih materialov. Resolucija/registracija ↗ Učinkovitost vezja je odvisna od lateralnega razmika (resolucije oz. ločljivosti ) znotraj naprav (kot so tranzistorji) in vedenja pri obreme- nitvah. Lastnosti zapor (barier) ↗ Trajnost uporabe je odvisna od od- visnosti zaporne (barierne) plasti ali substrata, dostopnosti kisika in vlage. Fleksibilnost/radij ↗ upogibanja Tankost in prožnost sta dve glavni predno- sti organske elektroni- ke. Velika sposobnost upogibanja je nujna, če želimo izdelati na- prave, ki bodo lahko vsebovale npr. »rolo- prikazovalnike«. Doseganje ustreznih procesnih ↗ parametrov To so hitrost, temperatura, inertna atmosfera ipd. Vsi parametri morajo biti ustrezni, da zagotovimo ustrezne razmere dela za posamezni delovni sistem. Donosnost ↗ Nizki proizvodni stroški pri visoki nakladi izdelave organske elektronike so mogoči le, če produkcij- ski proces omogoča visok donos. To vključuje varen proces, prilagoditev ma- terialov in oblikovanje ve- zij kot tudi sprotni nadzor nad kakovostjo. Tankost in prožnost sta dve glavni prednosti organske elektronike. 18 - GRAFIČAR Skupna lastnost vseh različnih pro- duktov prihodnjih generacij je, da njihova kompleksnost in celotna veli- kost logičnega vezja naraščata. V določe- nih primerih aplika- cije vključujejo mili- jone tranzistorjev ali pa kombinacije raz- ličnih elektronskih naprav, kot so vezja, senzorji, prikazoval- niki in sti kala. Na poti razvoja komple- ksne organske elektronike bo torej treba premagati veliko ovir. Najpomemb- nejše pa so: resolucija, registra- ↗ cija in procesna Slika 11: Globalni trg za organsko in ti - skano elektroniko. Slika 12: Razdelitev trga glede na vrsto organske elektronike v letu 2027. stabilnost procesov zapisovanja/ vzorčenja mobilnost nosilcev naboja ↗ in ele- ktrična prevodnost polprevodnika in prevodnih materialov oblika vezja ↗ z vključenimi tranzi- storji CMOS Vse te parametre je treba preučiti vza- jemno in ne ločeno, saj so medsebojne interakcije ključne. Pogoj za masovno produkcijo komple- ksnih naprav je dosežena resolucija, nižja od 10 µm, ob sočasni visoki natančnosti (registra) skladja. Poleg tega se mora raz- viti ustrezne metode za in-line nadzor nad kakovostjo. Mobilnost nosilca naboja Mobilnost nosilca naboja mora biti večja kot 1 cm 2 /Vs za procesne polprevodni- ke. Ta vrednost mora biti dosežena v končni napra- vi. Za kompleksne napra- ve se zahteva mobilnost nosilca naboja v vrednosti od 5 do 10 cm 2 /Vs. Tako je treba opti mizirati obstoje- če materiale ali pa razviti nove razrede materialov. Poleg polimerov to omo- gočajo majhne molekule in neorganski polprevodni materiali ter nanomateri- ali in novi hibridni sistemi (ki so lahko izdelani na podlagi raztopin). Naslednja temeljna spre- memba je oblika vezja za kompleksna vezja, ki so združljiva z različnimi materi- ali in masovnimi tehnologijami ti ska. Tržna napoved za organsko elektroniko Napoveduje se, da bo trg organske in ti skane elektronike narasel do 300 bilijo- nov dolarjev v dvajseti h leti h (slika 11). Največje koristi , ki jih prinaša tehnolo- gija, so nizka cena, robustnost, fl eksibil- nost, tankost ipd. Tu je izključen del, ki vključuje uporabo kristalnega in amorfnega silicija za izde- lavo centralnih procesnih enot (gonilniki prikazovalnikov, fotovoltaiki). Te konven- cionalne komponente se bodo še dolgo izdelovale po klasičnem postopku. Primerjava ti skane in konvencio- nalne elektronike Tiskanje organske elektronike omogo- ča vrsto koristi glede na konvencionalne tehnologije izdelave: nizko ceno proizvoda (konvencio- ↗ nalni, masovni ti sk) hiter razvoj, prototi piranje ↗ možnost izdelave unikatnih vezij ↗ (digitalni ti sk) Seveda pa je treba modifi cirati oziroma prilagoditi tehnologije ti ska glede na: končno potrebno resolucijo ↗ lastnosti ti skarskih barv ↗ itn. ↗ Leta 2007 je bilo nati snjenih le pribli- žno 30 odstotkov omenjenih komponent, a do leta 2017 pričakujejo, da se bo delež povečal do 90,3 odstotka. Sklep Organska elektronika je nova fascinan- tna projektna tehnologija, ki omogoča sveže elektronske aplikacije na številnih področjih, kot so interakti vne igre, RFID- značke, »roloprikazovalniki« ali fl eksibil- ne, prožne sončne celice ipd. Tehnologija je že toliko dozorela, da nastopa na trgu s prvimi, razmeroma preprosti mi izdelki. V bližnji prihodnosti pričakujemo množično proizvodnjo in s tem močno prisotnost na trgu. To bo omogočeno po uspešni stopnji razvoja na področju materialov, opreme, proce- sov in oblikovanja naprav. Ko bo dozorela npr. tehnologija ti ska- ne CMOS-produkcije, bodo premagane glavne ovire za množično proizvodnjo organske elektronike, kot se je zgodilo pri razvoju silicijeve elektronike. Izbolj- šanje vzorčenja/zapisovanja in prevo- dnosti materialov je ključnega pomena za izdelke prihodnje generacije. Pričaku- jemo lahko, da bodo imeli novi organski in neorganski materiali pri tem izredno pomembno vlogo. Izboljšanje vzorčenja/ zapisovanja in prevodnosti materialov je ključnega pomena za izdelke prihodnje generacije. GRAFIČAR - 19 Poleg tega je pomemben razvoj novih metod za zagotavljanje in-line nadzora nad električnimi parametri, še posebno pri tehnologijah ti ska. Standardizacija materialov, procesov in oblikovanja na- prav je zelo pomembna in mora potekati sočasno z razvojem in izdelavo izdelkov organske elektronike. Organska elektronika je tehnologija preboja, ki bo kreirala veliko novih izdel- kov, o katerih danes ne moremo še niti razmišljati . Literatura: McGinness, J. E., Mobility gaps: a mechani- 1. sm for band gaps in melanins, Science 1972 Sep 8;177(52):896-7 Alejandro L. Briseno, Going organic, Materials To- 2. day, Volume 11, Issue 6, June 2008, Page 45 Alan J. Heeger, Semiconducti ng and me- 3. tallic polymers: the fourth generati on of polymeric materials, Syntheti c Metals, Vo- lume 125, 2002, 23–42. Paula Gould, Monolayer dielectric leads to 4. organic electronics: Electronic materials, Materials Today, Volume 10, Issue 4, April 2007, Page 15. IBM J. RES. & DEV. VOL. 45 NO. 1 JANUARY 5. 2001 J. M. SHAW AND P . F. SEIDLER, Orga- nic electronics: Introducti on 6. Organic electronic, oe-a Organic Elec- 6. troni Associati on, 2nd Editi on, VDMA Han Seo Cho, Sukhyeon Cho, Jihong Jo, Ha- 7. enam Seo, Byongmoon Kim, Jegwang Yoo, Highly reliable processes for embedding discrete passive components into organic substrates, Microelectronics Reliability, Volume 48, Issue 5, May 2008, Pages 739- 743 Alexander Blümel, Andreas Klug, Sabrina 8. Eder, Ullrich Scherf, Erik Moderegger, Emil J. W. List, Micromolding in capillaries and microtransfer printi ng of silver nanoparti - cles as soft -lithographic approach for the fabricati on of source/drain electrodes in organic fi eld-eff ect transistors, Organic Electronics, Volume 8, Issue 4, August 2007, Pages 389–395 Kwanghee Lee, Shunk Cho, Sung Heum 9. Park, A.J. Heeger, Chan-Woo Leem Suck- Hyun Lee, Metallic transport in polyaniline, Nature vol. 244, 4 May 2006, p. 65–68. Matt hias Bartzsch, Heiko Kempa, Michael 10. Ott o, Arved Hübler, Dirk Zielke, Device and circuit simulati on of printed polymer elec- tronics, Organic Electronics, Volume 8, Is- sue 4, August 2007, Pages 431–438 Manunza, A. Bonfi glio, Pressure sensing 11. using a completely fl exible organic transi- stor, Biosensors and Bioelectronics, Volume 22, Issue 12, 15 June 2007, Pages 2775– 2779 Seung Hwan Ko, Jaewon Chung, Heng Pan, 12. Costas P . Grigoropoulos, Dimos Poulikakos, Fabricati on of multi layer passive and acti - ve electric components on polymer using inkjet printi ng and low temperature laser processing, Sensors and Actuators A: Physi- cal, Volume 134, Issue 1, 28 February 2007, Pages 161–168 Gernot Paasch, Transport and reacti ons in 13. doped conjugated polymers: Electrochemi- cal processes and organic devices, Journal of Electroanalyti cal Chemistry, Volume 600, Issue 1, 1 February 2007, Pages 131–141 Maria C. Tanese, Daniel Fine, Ananth Do- 14. dabalapur, Luisa Torsi, Organic thin-fi lm transistor sensors: Interface dependent and gate bias enhanced responses, Microelec- tronics Journal, Volume 37, Issue 8, August 2006, Pages 837–840 Generalni zastopnik podjetja Screen za Slovenijo, Hrvaško, Srbijo, Makedonijo, Bosno in Hercegovino Tel. 02 330 14 00 email: info@mca.si www .mca.si CTP za knjigotisk in flexotisk Flexo CtP ki postavlja nove standarde kvalitete PlateRite FX1524 Flexo CTP PlateRite FX1524 je namenjen osvetljevanju plošč (klišejev) za tisk na velikoformatnih tiskarskih strojih za eksibilno in kartonsko emabalažo. Omogoča izdelavo tudi manjših plošč namenjenih exo in knjigotiskarskim strojem. Sistem laserskega osvetljevanja in njegova kvaliteta je enaka kot v ostalih produktih PlateRite CTPjev. PlateRite FX1524 omogoča najvišjo možno kvaliteto tiska ob superiorni reprodukciji najbolj nega rastra tako v svetlih kot tudi temnih tonih. PlateRite FX1524 z lahkoto in zanesljivo uporablja različne tipe, velikosti in debeline exo kot tudi knjigotisk plošč, s tem omogoča večjo efektivnost v proizvodnji kot tudi enakomernejšo kvaliteto osvetljevanja. Nova oblika rastra za exo tisk Screenov edinstveni na novo razvit raster je optimiziran za reprodukcijo svetlih tonov tako na plošči kot tudi v tisku (substrat in barva). Minimalna tonska vrednost ima z uporabo novega rastra večji premer s pomočjo kotnih podpiral pa je konstantnost odtisa enakomernejša. Najbolj razvidno je to v prehodnih rastrih v svetlih tonih, kjer je do sedaj bila reprodukcija takorekoč nemogoča (1% rasterska tonska vrednost pri 175 lpi na substratu). Generira konstantne pravilne oblike rastra na plošči tako v svetlih kot temnih tonih. %2 ipl 571 %1 ipl 571