Glas-auf-Glas laminierte OLED, Bild: Fraunhofer FEP

Glas-auf-Glas laminierte OLED hergestellt auf der Rolle-zu-Rolle-OLED-Prozesslinie am Fraunhofer FEP. Bild: Fraunhofer FEP

Organische Leuchtdioden sind als Lichtquelle in ersten Leuchten bereits am Markt etabliert. Weitaus größere Marktanteile ließen sich jedoch gewinnen, wenn großflächige, flexible OLED kostengünstig und in gleichbleibender Qualität hergestellt werden könnten. Daran arbeiten Wissenschaftler weltweit fieberhaft. So könnten sie nicht nur in innovativen Möbeldesigns verwendet werden, sondern auch in anderen Sparten mit hohem Designanspruch wie zum Beispiel der Gebäudelichttechnik oder im Automobil gute Dienste leisten. Die organischen Schichten der OLED reagieren empfindlich auf Sauerstoff und Feuchtigkeit und müssen daher gut geschützt werden. Mit flexiblem ultra-dünnem Glas besteht die Möglichkeit, die hohen Barriereanforderungen und Defektfreiheit für große OLED-Leuchtflächen zu realisieren.

Rolle-zu-Rolle-Verfahren

Am Fraunhofer FEP ist es nun gelungen, nicht nur die OLED auf dünnstem flexiblem Glas aufzubringen, sondern sie auch gleich in einem einzigen Prozess mit dünnem Glas zu verkapseln – und das alles in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Dabei wurde zuvor in Zusammenarbeit mit der Firma tesa SE ein Hochleistungs-Barriereklebstoff vollflächig auf das zu verkapselnde Dünnglas auflaminiert. Anschließend wird diese Glasfolie auf das mit OLED beschichtete Dünnglas auflaminiert. Auf der AIMCAL 2016 präsentiert das Fraunhofer FEP eine solche OLED, die in diesem Fall auf dem Dünnglas „G-Leaf“ von Nippon Electric Glass basiert. Gezeigt werden Leuchtflächen in der Größe 10 × 25 cm².

"Aber nicht nur die Verkapselung ist eine große Herausforderung für langzeitstabile flexible OLED. Um sie auch zum Leuchten zu bringen, bedarf es hochleitfähiger transparenter Oxidschichten mit guten Licht-Auskoppeleigenschaften, die den Strom zuverlässig an die Leuchtschichten bringen", erklärt Dr. Stefan Mogck, Leiter der Rolle-zu-Rolle-Technologieabteilung am Fraunhofer FEP. "Wir sind stolz darauf, unseren Prozess so optimiert zu haben, dass diese Schichten besonders homogen auf dem flexiblen Glas aufgebracht werden können."

Integrationsmöglichkeiten

Die zuverlässige elektrische Kontaktierung des Dünnglases, ohne es zu beschädigen, war eine spezielle Herausforderung. Hier werden die Wissenschaftler in Zukunft mit Kunden zerstörungsfreie Integrationsmöglichkeiten erarbeiten.

Fraunhofer FEP bietet seinen Industriepartnern Entwicklungen an, die für ihre Anforderungen maßgeschneidert sind. So können Prozesse für die Verarbeitung und Beschichtung von flexiblem Glas, kundenspezifische Leuchtflächen in unterschiedlichen Größen und Farben entwickelt und sogar flexible OLED-Prototypen auf Kundenwunsch gefertigt werden. Außerdem kann das Institut zur Stromversorgung der Prototypen angepasste Treiber entwickeln.