Hochleitfähige Folien ermöglichen großflächige OLED-Beleuchtung

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP ist ein führender Forschungs- und Entwicklungspartner für Oberflächentechnologien und organische Elektronik. Gemeinsam mit der Sefar AG, einem der führenden Hersteller von Präzisionsgeweben aus Monofilamenten, wurden in einem Gemeinschaftsprojekt neue großflächige, flexible OLED im Rolle-zu-Rolle-Verfahren entwickelt.

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Flexible OLED hergestellt im Rolle-zu-Rolle Verfahren auf SEFAR TCS Planar Substrate [Bild: Jürgen Lösel/ Fraunhofer FEP]

Flexible OLED hergestellt im Rolle-zu-Rolle Verfahren auf SEFAR TCS Planar Substrate [Bild: Jürgen Lösel/ Fraunhofer FEP]

Rolle-zu-Rolle Anlage zur OLED-Prozessierung am Fraunhofer FEP [Bild: Fraunhofer FEP]

Großflächige OLED-Beleuchtung ist eine attraktive Technologie für verschiedene Anwendungen im Wohn-, Architektur- und Automobilbeleuchtungssegment. Die Sefar hat hochleitfähige, transparente und flexible Elektrodensubstrate entwickelt, die eine großflächige homogene Beleuchtung ermöglichen. Diese wird durch das Fraunhofer FEP im Rolle-zu-Rolle-Verfahren (R2R) umgesetzt.

OLED-Beleuchtungsanwendungen ermöglichen neue Designformen (großflächig, homogen, flexibel, leicht und dünn) und sind Lichtquellen, die den Bedingungen des natürlichen Lichtes am nächsten kommen und einen geringen Energieverbrauch aufweisen.

"Das neue Elektrodensubstrat SEFAR TCS Planar wird im Rolle-zu-Rolle-Verfahren prozessiert", erklärt Roland Steim, Projektleiter bei Sefar, "Es ist ein folienähnliches Substrat mit einer sehr hohen Leitfähigkeit von bis zu 0,01 Ohm/Quadrat und einer Transparenz von über 87 %. Diese hervorragend hohe Leitfähigkeit ist zurückzuführen auf eingebettete metallische Drähte mit einem Durchmesser von derzeit 40 μm."

Diese Metalldrähte reduzieren Widerstandsverluste im Elektrodensubstrat, die die Konstruktion von großflächigen und homogeneren Beleuchtungslösungen im Vergleich zu herkömmlichen Substraten mit reinem ITO ermöglichen. Darüber hinaus sind die eingebetteten metallischen Drähte robust gegenüber Biegung des Substrates und weniger spröde als dicke ITO Schichten auf Folien. Eine der Herausforderungen bei der Entwicklung von SEFAR TCS Planar war es, die Oberfläche so glatt wie möglich zu bekommen, währenddessen sich Teile der metallischen Drähte, die den elektrischen Kontakt zur OLED bilden, immer noch auf der Oberfläche abzeichnen.

Das Fraunhofer FEP verfügt über umfangreiche Erfahrungen von OLED im Rolle-zu-Rolle-Verfahren und bietet Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen von der Konzeptstudie bis hin zur Musterfertigung im Bereich der R2R-Prozessierung organischer Bauelemente auf flexiblen Substraten für Industriepartner an.

Stefan Mogck, Leiter der Abteilung Rolle-zu-Rolle-Organik-Technologie am Fraunhofer FEP, fasst zusammen: "Wir haben die OLED im Rolle-zu-Rolle-Verfahren im Vakuum auf SEFAR-TCS-Planar-Substraten mit einem speziell entwickelten Trocknungsprozess und auflaminierter Barrierefolie hergestellt. Insgesamt wurden die OLED auf 10 m Länge und 30 cm Breite abgeschieden, wobei die Größe einer einzelnen OLED 250 cm² ist."