Inkjet and Screen Printed Electrochemical Organic Electronics

Linköpings Universitet och Acreo AB i Norrköping bedriver ett forskningssamarbete rörande organisk elektrokemisk elektronik och det man kallar papperselektronik. Målet på Acreo är att kunna trycka denna typ av elektronik med snabba trycktekniker så som offset- eller flexotryck. Idag görs de flesta demonstratorer och prototyper, baserade på denna typ av elektrokemisk elektronik, med manuella och subtraktiva mönstringsmetoder. Det skulle vara intressant att hitta fler verktyg och automatiserade tekniker som kan underlätta detta arbete. Målet med detta examensarbete har varit att utvärdera vilken potential bläckstråleteknik respektive screentryck har som tillverkningsmetoder för organiska elektrokemiska elektroniksystem samt att jämföra de båda teknikernas för- och nackdelar. Vad gäller bläckstråletekniken, så ingick även i uppgiften att modifiera en bläckstråleskrivare avsedd för kontor/hemmabruk för att möjliggöra tryckning av de två grundläggande materialen inom organisk elektrokemisk elektronik - den konjugerade polymeren PEDOT och en elektrolyt. I denna uppsats rapporteras om hur en procedur för produktion av elektrokemisk elektronik har utvecklats. Världens första elektrokemiska transistor som producerats helt med bläckstråleteknik presenteras tillsammans med fullt fungerande implementeringar i logiska kretsar. Karaktärisering av filmer, komponenter och kretsar som producerats med bläckstråle- och screentrycksteknik har legat till grund för den utvärdering och jämförelse som har gjorts av teknikerna. Resultaten ser lovande ut och kan motivera vidare utveckling av bläckstrålesystem för produktion av prototyper och mindre serier. En kombination av de båda nämnda teknikerna är också ett tänkbart alternativ för småskalig tillverkning. Självständigt arbete på avancerad nivå (magisterexamen) 20 poäng / 30 hp Linköping University and the research institute Acreo AB in Norrköping are in collaboration conducting research on organic electrochemical electronic devices. Acreo is pushing the development of high-speed reel-to-reel printing of this type of electronics. Today, most demonstrators and prototypes are made using manual, subtractive patterning methods. More tools, simplifying this work, are of interest. The purpose of this thesis work was to evaluate the potential of both inkjet and screen printing as manufacturing tools of electrochemical devices and to conduct a comparative study of these two additive patterning technologies. The work on inkjet printing i