Faltbare Displays, intelligente Kleidung

 22. Juni 2016 Im Stift ist eine Folie verborgen. Sie lässt sich herausziehen und als Bildschirm nutzen, zum Beispiel zum Anschauen von Filmen. In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt arbeiten Wissenschaftler der Jacobs University an Materialien, die solche Szenarien ermöglichen könnten. Konkret forscht das interdisziplinäre Team um den Chemiker Prof. Dr. Gerd-Volker Röschenthaler und den Physiker Prof. Dr. Veit Wagner an der Verbesserung von Metalloxiden. „Das ist ein hochinteressantes Gebiet mit einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten“, sagt Professor Wagner. Die Materialklasse der Metalloxide wird schon jetzt für viele elektronische Verfahren genutzt, etwa für die immer größer werdenden Flachbildschirme. Gegenüber Silizium haben sie den Vorteil, dass sie transparent sind und als Beschichtung etwa auf Glas aufgesprüht werden können. Zudem lassen sie sich bei niedrigeren Temperaturen verarbeiten, können also etwa auf Folien aufgebracht werden. Diese Eigenschaften machen sie besonders interessant für innovative elektronische Anwendungen. Das können faltbare Displays sein oder Sensoren, die etwa in die Kleidung oder in Autositzen eingearbeitet sind und Auskunft geben über die Körpertemperatur oder Feuchtigkeit.    Zugleich hat das Material einen Nachteil: Durch die Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen können sich Verunreinigungen einschleichen, die die elektronischen Eigenschaften verschlechtern. Kritisch ist dies insbesondere bei der Anwendung der Metalloxide in Transistoren, also elektronischen Halbleiter-Bauelementen, die langfristig eine hohe Stabilität und Zuverlässigkeit erfordern. Sie können empfindlich auf Feuchtigkeit reagieren.  In dem von der DFG mit 555.000 Euro über drei Jahre geförderten Projekt arbeitet die Forschergruppe um Gerd-Volker Röschenthaler und Veit Wagner nun vor allem an der Erzeugung einer Schutzschicht, um die anhaltende Leistungsfähigkeit des Materials auch bei niedrigen Prozesstemperaturen von weniger als 200 Grad Celsius zu gewährleisten. Ins Blickfeld dieser Passivierung – also der Beschichtung mit dem Ziel von mehr Widerstandsfähigkeit – geraten hier besonders fluorhaltige, wasserabweisende Moleküle, die Verunreinigungen minimieren können; deren Nutzung haben die Forscher von der Jacobs University bereits patentiert. Nun geht es darum, an verbesserten Verfahren und Materialien zu arbeiten. „Wir betreiben zwar Grundlagenforschung“, sagt Professor Gerd-Volker Röschenthaler. „Der Folienstift ist aber eine mögliche Anwendung unserer Arbeit.“ Fragen beantwortet: Prof. Dr. Veit Wagner | Professor of Physics & Earth Sciencesv.wagner [at] jacobs-university.de | Tel.: +49 421 200- 3225