Das Fraunhofer FEP in Dresden hat in einem kostengünstigen Rolle-zu-Rolle-Prozess diese flexible OLED-Lichtquelle hergestellt. Ein Schlüsselbereich dieser Technik sind flexible Elektroden und luftundurchlässige Barrierefolien aus Kunststoff.

Das Fraunhofer FEP in Dresden hat in einem kostengünstigen Rolle-zu-Rolle-Prozess diese flexible OLED-Lichtquelle hergestellt. Ein Schlüsselbereich dieser Technik sind flexible Elektroden und luftundurchlässige Barrierefolien aus Kunststoff. Fraunhofer FEP

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (Fraunhofer FEP) in Dresden bestätigt, dass sie mit den neuen Elektroden äußerst homogene Lichtquellen auch auf größeren Flächen mit einer Effizienz von 25 Lumen pro Watt erreicht haben. Sie sind damit ebenso gut wie äquivalenten Bauteile der bisherigen OLED-Technologie; diese Technologie beruht auf einem langsameren Produktionsprozess mit einzelnen Folien.

Das Projekt mit dem Namen Treasores (Transparent Electrodes for Large Area Large Scale Production of Organic Optoelectronic Devices) vereinte das Knowhow von neun Unternehmen und sechs Forschungsinstituten aus fünf europäischen Ländern. Koordiniert wurde es von der von der Eidgenössischen Materialprüfungs-und Forschungsanstalt (Empa). Das Ziel des im November 2012 gestarteten Projekts war, die Produktionskosten von organischen Bauteilen wie Solarzellen und LED Paneelen spürbar zu reduzieren. Das Projekt wurde mit 9 Mio. Euro von der Europäischen Union (EU) und weiteren 6 Mio. Euro durch Eigenmittel der Partner finanziert. Es erbrachte sieben Patente, ein Dutzend wissenschaftliche Publikationen sowie maßgebliche Beiträge zu internationalen Organisationen für Normung.

Flexible Elektroden und neuartige Barrierefolien

Als wichtigstes Ergebnis hat das Projekt Produktionsprozesse für verschiedene Typen transparenter Elektroden und Barrierematerialien für die nächste Generation flexibler Optoelektronik entwickelt und in einem zweiten Schritt für die Industrieproduktion hochskaliert. Drei dieser Elektroden auf flexiblen Substraten – sie basieren entweder auf Kohlenstoffnanoröhrchen, Metallfasern oder dünnen Silberschichten – werden bereits kommerziell produziert oder sollen noch dieses Jahr auf den Markt kommen.

Flexible Lichtquellen werden preiswert

Solche Prozesstechnologien werden in Zukunft die Preise für Lichtquellen und Solarzellen deutlich sinken lassen. Sie benötigen jedoch flexible und transparente Elektroden und wasserdichte Barrieren; diese Folien haben die Forscher ebenfalls im Rahmen dieses Projekts entwickelt. Die Projekt-Elektroden sind bereits jetzt ebenso leistungsfähig und transparent wie Elektroden der aktuellen Technologie (basierend auf Indium-dotiertem Zinnoxid, ITO), teilweise sind sie diesen Elektroden sogar überlegen. Die Herstellung dieser Elektroden ist jedoch kostengünstiger und benötigt kein Indium.

Spezialfolien schützen die Elektronik vor Sauerstoff

Ein weiterer Erfolg des Projektes war die Herstellung, das Testen und die Hochskalierung der Produktion von neuen, transparenten Barrierefolien. Diese Kunststofffolien verhindern, dass Sauerstoff und Wasserdampf in die organischen Bauteile eindringen und diese zerstören. Den Forschern gelang es, effiziente und kostengünstige Barrieren zu produzieren. Das Schweizer Unternehmen Amcor Flexibles Kreuzlingen wird diese Folien weiterentwickeln und vermarkten..

Knowhow von 15 Partnern aus fünf Ländern

Das Treasores-Projekt vereinigte das Knowhow von neun Firmen und sechs Technologieinstituten aus fünf Ländern: Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt), Schweiz; Technische Universität Dresden, Deutschland; Fraunhofer FEP, Fraunhofer ISC, Fraunhofer IVV und Fraunhofer ISE, Deutschland; Universität Valencia, Spanien; Aalto Universität, Finnland; CIC Nanogune, Spanien; NPL Management, Großbritannien; Osram, Deutschland; Canatu, Finnland; Amanuensis, Schweiz; Sefar, Schweiz; Amcor Flexibles, Schweiz und Deutschland; Rowo Coating, Deutschland; Eight19, Großbritannien; Quantis, Schweiz.