211service.com
Ekologiškų ekranų išgraviravimas
Naudojant organines puslaidininkines medžiagas, o ne standųjį silicį, galima pagaminti energiją taupančius, lengvus ir lanksčius saulės elementus ir kompiuterių ekranus. Tačiau gaminant prietaisus iš organinių medžiagų reikia investuoti į visiškai naują įrangą, nes organines medžiagas paprastai sunaikina atšiaurios cheminės medžiagos, reikalingos įprastinei fotolitografijai.
Organinė litografija: Šis organinis šviesos diodas buvo pagamintas naudojant naujas fotolitografines medžiagas.
Dabar Stačiakampis , įmonė, įsikūrusi Itakoje, NY, kuria medžiagas, kurios leis organinę elektroniką gaminti naudojant įrangą, naudojamą silicio elektronikai gaminti. Tai taip pat turėtų sudaryti galimybę sukurti sudėtingesnius organinius komponentus. Bendrovė pademonstravo keturis prietaisų prototipus, įskaitant organinius šviesos diodus, pagamintus naudojant naujas fotolitografijos chemines medžiagas, suderinamas su organinėmis medžiagomis.
Tranzistoriai ir ekrano pikseliai, pagaminti iš organinių medžiagų, pvz., polimerų, yra lėtesni nei pagaminti iš silicio, tačiau jiems taip pat reikia mažiau energijos, kad jie veiktų, jie sveria mažiau ir gali būti pagaminti ant lanksčių pagrindų, todėl yra patrauklūs naudoti ekranuose ir saulės kolektoriuose. plokštės. Tačiau jų gamybai reikia naujos įrangos, pavyzdžiui, pramoninių rašalinių spausdintuvų. Neabejotinai organinių šviesos diodų ir kitos organinės elektronikos problema yra ta, kad daugelis įrangos yra rankų darbo, sakoma. Paulius Semenza , vyresnioji viceprezidentė DisplaySearch , rinkos tyrimų bendrovė. Gamintojams visiškai naujos įrangos pirkimas yra didelės išlaidos. Jei galėtumėte naudoti fotolitografiją šiems įrenginiams gaminti, galbūt galėtumėte nutraukti šią kliūtį, sako jis.
Fotolitografija yra standartinis silicio elektronikos gamybos metodas, tačiau jis paprastai nesuderinamas su organinėmis medžiagomis, nes reikalauja stiprių cheminių medžiagų, dėl kurių jos suyra. Norint rašyti paviršių, pavyzdžiui, silicio plokštelę, paviršius pirmiausia turi būti padengtas šviesai jautria chemine medžiaga, vadinama fotorezistu. Tada šviesa apšviečiama ant paviršiaus per raštuotą kaukę ir užtepamas tirpiklis, kad išgraviruotų atviras fotorezisto vietas, paliekant raštą.
„Orthogonal“ licencijavo Kornelio universiteto mokslininkų sukurtą fotolitografijos metodą, suderinamą su organinėmis medžiagomis. Techniką, vadinamą ortogonalia litografija, išrado Kristupas Oberis ir George'as Malliaras , abu Kornelio medžiagų mokslo ir inžinerijos profesoriai. Ir fotorezistas, ir tirpiklis, kuris jį pašalina ėsdinimo proceso metu, yra pagaminti iš neįprastos klasės molekulių, vadinamų hidrofluoroeteriais – junginių, kurie sąveikauja tarpusavyje, bet ne su puslaidininkinėmis organinėmis medžiagomis. Taigi Kornelio tyrėjų sukurtas tirpiklis ir fotorezistas nesuardys puslaidininkių sluoksnių litografijos proceso metu.
Stačiakampis tikisi parduoti chemikalus organinės elektronikos gamybai naudojant įprastą fotolitografiją įmonėms, gaminančioms ekranus ir kitus prietaisus. Bendrovė jau bendradarbiauja su keliais ekranų ir saulės energijos gamintojais, kurdama gaminius naudojant gamybos metodą.
Užuot statę naujas gamyklas ir plėtoję naujus procesus, norime leisti gamintojams naudoti įrangą ir žinias apie jau egzistuojantį procesą. Lapė Holtas , Orthogonal generalinis direktorius.
Oberis, sukūręs fotorezistą ir tirpiklį, sako, kad Malliaras ėmėsi šio proceso ir patobulino jį, kad būtų pritaikytas labai sudėtingiems organiniams tranzistorių, jutiklių, saulės elementų ir žiedinių generatorių (įtaisų, kurie nuolatinę srovę paverčia kintamąja srove) gamybai. Šiuo metu „Orthogonal“ potencialiems klientams rodo šiuos keturis prototipus. Iki šiol šis procesas pasirodė suderinamas su visomis grupės išbandytomis organinėmis puslaidininkinėmis medžiagomis. Ober teigia, kad tirpikliai taip pat yra nekenksmingi aplinkai ir su jais lengva dirbti. Nors nauji tirpikliai gali kainuoti daugiau nei naudojami silicio elektronikai gaminti, fotorezisto kaina turėtų būti lygiavertė. Apskritai procesas turėtų būti pigesnis nei silicio elektronikos gaminimas.
Prietaisų, pagamintų naudojant stačiakampę litografiją, veikimas prilygsta organiniams prietaisams, pagamintiems naudojant kitus metodus, sako Orthogonal CTO. Jonas de Frankas . Pirmieji bendrovės produktai, kuriuos ji tikisi parduoti maždaug po metų, bus medžiagos organiniams šviesos diodams gaminti. „Orthogonal“ sukūrė pikselių prototipus, naudodamas šią techniką. Jų efektyvumas yra panašus į standartinius įrenginius, o šiuo metu žiūrime į tarnavimo laiką, o tai gali būti problema naudojant organines ekrano medžiagas, sako de Franco.
Oberis tikisi, kad stačiakampė litografija leis sukurti pažangesnę organinę elektroniką su sluoksniuotais įrenginiais, galinčiais atlikti sudėtingesnes operacijas. Kai daugiasluoksniai organiniai įrenginiai gaminami naudojant spausdinimo metodus, tokius kaip rašalinis spausdinimas, kiekvienas sluoksnis trikdo ankstesnį, sako jis. Prietaisai pagaminti iš rašalo, kurį sudaro puslaidininkis tirpiklyje. Tačiau tirpiklis, kurio reikia norint spausdinti nuoseklius sluoksnius, gali sąveikauti su puslaidininkiais, kurie jau buvo atspausdinti, o tai gali turėti rimtų pasekmių veikimui. Šis sluoksnių maišymas nėra problema gaminant daugiasluoksnius įrenginius naudojant ortogoninę litografiją, nes fluorinti tirpikliai sąveikauja tik su fotorezistu, o ne su organiniu puslaidininkiu. Kiekvienas sluoksnis gali būti dedamas žemyn nemaišant, sako Ober.
Zhenan Bao , Stanfordo universiteto chemijos inžinerijos docentas, sako, kad bendrovės požiūris yra unikalus. Kitos grupės daugiausia dėmesio skyrė pigesnių gamybos technologijų kūrimui – jei neįskaičiuojamos pradinės investicijos į įrangą, spausdinimas rašaliniu būdu ir kitos technologijos yra pigesnės. Tačiau Bao tikisi, kad Orthogonal galėtų įsitvirtinti ekranų rinkoje. Tai produktai, kurie nebūtinai bus pigūs ir vienkartiniai, todėl litografija gali būti prieinama, sako ji. O esamos infrastruktūros naudojimas galėtų būti pranašumas, ypač demonstravimo įmonėms.