Fraunhofer FEP und Nippon Steel Flexible OLED auf Edelstahl

Mechanische Biegbarkeit und Edelstahl werden nicht unbedingt in einem Atemzug genannt. Die Kooperation des FEP und dem zweitgrößten Stahlhersteller könnte das ändern.

Das Fraunhofer FEP verfügt über eine Rolle-zu-Rolle-Prozesslinie. OLEDs werden hier auf flexiblen Substratmaterialien hergestellt. Für diese Zwecke liegt Edelstahl als passendes Substratmaterial nicht unbedingt auf der Hand. Tatsächlich aber werden hauchdünne Edelstahlfolien bereits seit einigen Jahren für Solarfolien und Dünschicht-Batterien genutzt. Die Frage der mechanischen Flexibilität ist damit also bereits geklärt.

Vielversprechend sind Edelstahlfolien aufgrund ihrer vergleichsweise guten Wärmeleitfähigkeit und Barrierewirkung gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit. Letzteres ist für die Herstellung von OLEDs ein sehr relevanter Aspekt, der mit Kunststoffsubstraten noch immer nur schwer umzusetzen ist. Großflächige und homogene Leuchtflächen, die mit Stromdichten über 10 mA pro Quadratzentimeter betrieben werden können, sind laut FEP mit Edelstahlfolien einfach umsetzbar.

Kooperationsprojekt mit japanischem Edelstahlhersteller

Dafür arbeiten die Fraunhofer-Forscher mit dem weltweit (nach Produktionsmenge) zweitgrößten Stahlhersteller Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation (NSSMC) zusammen. Die Japaner haben für die Edelstahlfolien eine Planarisierungsschicht entwickelt, auf die das organische OLED-Material aufgebracht bzw. thermisch aufgedampft werden kann. Im weiteren Verlauf des Kooperationsprojekts soll der Verbund aus Edelstahlfolie und Planarisierungsschicht produktionstauglich gemacht werden. Das bedeutet in erster Linie, die bereits erstellten Qualitätsstandards für die Oberflächeneigenschaften des Substrats weiter zu verfeinern.

Ein hypothetisches Bild, was von dem Projekt zu erwarten ist, zeichnet der Business Development Manager Jun Nakatsuka: »In drei Jahren sehen wir vielleicht schon OLED auf Edelstahl in Autos als Blink- oder Rücklicht, in Fassadenverkleidungen oder in Displays«. Nakatsuka arbeitet für Nippon Steel & Sumikin Materials (NSMAT), einer NSSMC-Tochter, die ebenfalls als Projektpartner beteiligt ist.