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. 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 R2D2-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 5,2 Millionen Euro im Rahmen der Initiative „Organische Elektronik, insbesondere Organische Leuchtdioden und Organische Photovoltaik“ unterstützt. Der Verbund, bestehend aus sechs Unternehmen und einem Fraunhofer Institut, ist Anfang Oktober 2013 gestartet und wird über einen Zeitraum von zwei Jahren gefördert.

FEP / LK