06. November 2014

Licht in neuer Form

Die organische Leuchtdiode, kurz OLED, zeichnet sich durch besondere Merkmale aus, die sie maßgeblich von anderen Lichtquellen unterscheidet. Während Glühlampen, Energiesparlampen und auch klassische LEDs Punkt-Lichtquellen sind, leuchtet die OLED auf der ganzen Fläche. Sie ermöglicht – bei einem sehr niedrigen Energieverbrauch – transparente Lichtquellen, die zudem auf flexiblen und biegbaren Trägern aufgebracht werden können.

Flexible OLED, hergestellt im Sheet-to-Sheet Verfahren [Bild: Fraunhofer FEP, Jürgen Löse]

Flexible OLED, hergestellt im Rolle-zu-Rolle Verfahren [Bild: Fraunhofer FEP]

Damit verbundene neue Lichtwelten und Designmöglichkeiten haben die weltweit beachtlichen Anstrengungen zur Entwicklung von OLED-Beleuchtungstechnologien entscheidend mit motiviert. Die Entwicklungen der letzten fünf Jahre haben die technische Realisierbarkeit dieser Vision in Form erster flexibler Demonstratoren nachgewiesen.

Führende Beleuchtungshersteller haben inzwischen für Beleuchtungs-OLED auf starren Glassubstraten Pilotfertigungskapazitäten aufgebaut, wie z. B. der Konsortialpartner OSRAM OLED. Eine signifikante Marktdurchdringung in der Allgemeinbeleuchtung wird aber erst erreicht, wenn zum einen die bislang hohen Fertigungskosten für OLED-Leuchtmittel reduziert werden und zum anderen neue Anwendungs- und Designfelder erschlossen werden, die bisher nicht bedient werden konnten. Die Kombination der besonderen Designmerkmale Flächigkeit und Flexibilität mit kostenoptimierten Fertigungsansätzen stellt eine – auch wirtschaftlich – vielversprechende Alternative zu den etablierten Beleuchtungstechnologien dar.

»Das vom BMBF geförderte Projekt R2D2 untersucht fertigungsnahe Prozesse und Technologien zur Herstellung von flexiblen und formbaren OLED. Dabei werden sowohl die stückweise Fertigung als auch Rolle-zu-Rolle-Technologieansätze verfolgt.« erklärt Dr. Christian May vom Fraunhofer FEP und gleichzeitig Konsortialführer. »Die Vor- und Nachteile dieser beiden Produktionskonzepte sowie mögliche Synergien sollen herausgearbeitet werden. Dabei werden aktuelle Herausforderungen der OLED, wie Langlebigkeit, Effizienz und Homogenität der Leuchtdichte ebenfalls adressiert.«

Die Systemintegration der gefertigten flexiblen OLED-Module für Anwendungen in Automobil, Flugzeug und Hausgeräten ist ein zentraler Untersuchungsgegenstand in R2D2. Entsprechend den Anforderungen aus diesen Anwendungsgebieten werden langlebige, hocheffiziente Materialien und für jede Anwendung angepasste Aufbau- und Verbindungstechnologien sowie Systemintegrationstechnologien erforscht und untersucht. Mit Novaled ist ein weltweit führender Experte für OLED-Materialien und Technologien im Konsortium vertreten. Das Konsortium wird weiter verstärkt durch die VON ARDENNE GmbH, welche als einer der Marktführer für Equipment zur hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Beschichtung flexibler Substrate die industrielle Umsetzbarkeit der entwickelten Technologien sicherstellt. Anwendungs- und Produktstudien einschließlich einer detaillierten Analyse der Herstellungskosten werden erarbeitet.

Das Konsortium dankt dem BMBF für die Förderung des Projektes mit einem Fördervolumen von 5,9 Millionen Euro über einen Zeitraum von 2 Jahren.

Über R2D2:
Das Projekt-Konsortium deckt die gesamte Wertschöpfungskette zwischen Materialforschung, Anlagenbau, Bauelementetechnologie und Anwendungsstudien für zukünftige Produkte ab. Die geplanten Arbeiten basieren u.a. auf den weltweit anerkannten Ergebnissen der BMBF-geförderten Projekte R2Flex, So-Light und TOPAS2012 zur organischen Elektronik (insbesondere Organische Leuchtdioden und Organische Photovoltaik). Die direkte Beteiligung namhafter Beleuchtungshersteller (OSRAM OLED GmbH) und Endnutzer der Beleuchtungsquellen (AUDI AG, Hella KGaA Hueck & Co und Diehl Stiftung & Co. KG) unterstützt eine zügige und umfassende Verwertung der Ergebnisse des Vorhabens, die sich durch neue Möglichkeiten der Marktdurchdringung auf die gesamte Wertschöpfungskette abbildet. R2D2 verhilft der organischen Leuchtdiode für Beleuchtungs-Anwendungen zu einer höheren Bekanntheit in der allgemeinen Öffentlichkeit und führt zu einem technologischen Fortschritt, der sich wirtschaftlich in einem bedeutenden Wettbewerbsvorteil für deutsche Unternehmen darstellt.

Die Konsortialpartner sind: