Titelaufnahme

Titel
Gedruckter, flexibler, organischer, opto-thermischer Sensor / vorgelegt von Julien Magnien
Verfasser/ VerfasserinMagnien, Julien
Begutachter / BegutachterinKrenn Joachim
Erschienen2010
UmfangX, 74 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2010
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Ferroelektrischer Sensor / Polymerfilm / Digitales Drucksystem / Ferroelektrischer Sensor / Polymerfilm / Digitales Drucksystem / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-17283 Persistent Identifier (URN)
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Gedruckter, flexibler, organischer, opto-thermischer Sensor [3.33 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Das Interesse bezüglich Anwendungen von ferroelektrischen Polymer-Dünnschichten ist während der letzten zehn Jahre kontinuierlich angewachsen, insbesondere in Bezug auf die Herstellung von permanenten Speicherzellen, hochleistungsfähige organische Dünnfilm-Transistoren, Detektoren für Infrarotstrahlung und Temperatur, Sensoren für Druck und Bewegung, organische Aktoren und künstliche Haut. Eine erfolgreiche Interaktion zwischen Mensch und Objekt basiert auf dessen Erkennen und Unterscheiden von taktilen Informationen. In diesem Zusammenhang ist die Entwicklung einer großflächigen und kostengünstigen Technologie für die simultane Detektion von Temperatur- und Druckänderungen, welche in ferroelektrischen Polymeren durch den pyro- und piezoelektrischen Effekt ermöglicht wird, interessant.Diese Arbeit widmet sich dem Druck von flexiblen Mehrkomponenten-Sensoren auf organischer Basis, die einerseits eine berührungslose und andererseits eine berührungsbasierte Steuerung von großflächigen Mensch-Maschinen-Schnittstellen ermöglichen. Die Sensoren werden durch verschiedene großflächige, für Industrieprozesse kompatible Herstellungsverfahren wie Siebdruck oder ein Ink-Jet-Druckverfahren gefertigt, wobei besonderes Augenmerk auf den Digitaldruck gelegt wird. Das ferroelektrische Material, welches im Rahmen oben genannter Prozesse Anwendung findet, ist ein Copolymer auf der Basis von PVDF (Poly(Vinyliden-Fluorid)), das durch verschiedene Druckverfahren funktionalisiert wird. Basierend auf PVDF-Lösungen unterschiedlicher molarer Zusammensetzung und der Verwendung verschiedener Elektrodenmaterialien und Substrate wurden unterschiedliche Sensorstreifen hergestellt und hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften charakterisiert. Die Anregung der pyroelektrischen Sensoren wird durch die sog. ?Laser Intensity Modulation Method? (LIMM) charakterisiert.

Zusammenfassung (Englisch)

The interest in the application of polymer ferroelectric thin films has continuously grown during the last decade, especially in terms of fabrication of nonvolatile memory cells, high-performance organic thin film transistors, detectors for infrared radiation and temperature, and sensors for pressure and motion, pointing towards full organic actuators and artificial skin. Successful and satisfying communication between objects and human beings often relies on the object?s capability to recognize tactile information and distinguish humans from inanimate objects by sensing temperature and pressure. In this context the development of a large-area and low-cost technology for simultaneous detection of temperature and pressure changes based on ferroelectric polymers is of high importance.Here we report on the printing of flexible, multicomponent organic sensors that allow for either touchless or touch-based control of large-area human-machine interface units. The sensors are fabricated by different large-area industry-compatible processes such as screen printing or ink-jetting, whereby special attention is put on digital printing. The ferroelectric material used is a copolymer based on PVDF (poly(vinylidene fluorite)) that is functionalized to be applicable by the different printing methods. Various sensor stripes have been fabricated based on different solutions, electrodes and substrates and have been evaluated with respect to their electric properties. The pyroelectric response of the sensors is characterized by means of the laser intensity modulation method (LIMM).