Neuartige Prozessanlage für OLED-Beleuchtung und organische Solarzellen

Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikro-systeme (IPMS) in Dresden, hat eine neuartige Anlage zur Herstellung von OLED-Beleuchtungsmodulen und organischen Solarzellen in Auftrag gegeben. Das System wird von Sunic System, Südkorea, zusammen mit der Aixtron geliefert und bildet die Kernanlage des am 10. September im Betrieb genommenen »Center for Organic Materials and Electronic Devices Dresden« (COMEDD).

Das System besteht aus Modulen zur thermischen Verdampfung und für die organische Gasphasenabscheidung (OVPD). Die Trägermaterialien mit einer Nutzfläche von 370 x 470 mm2 bestehen aus Glas oder Folien. Die geplante Taktzeit soll drei Minuten betragen, das würde eine Jahreskapazität von ungefähr 13.000 m2 ermöglichen. Die Anlage nutzt die Ausgangsmaterialien effizient und bietet besondere Flexibilität für verschiedene Substratgrößen und organische Schichtstrukturen. Es ist weltweit eine der ersten Anlagen dieses Typs für die Herstellung von OLED-Beleuchtungsmodulen und organischen Solarzellen.

»Dieser Anlagenauftrag ist für uns ein Meilenstein für zukünftige Aktivitäten. Mit der Plattform für die Pilotproduktion sind wir in der Lage, neuartige organische Beleuchtungslösungen zu entwickeln«, erklärt Jörg Amelung, Geschäftsfeldleiter am Fraunhofer IPMS.

Mit dieser Bestellung startet COMEDD seine ersten Aktivitäten am Fraunhofer IPMS. Um die Markteinführung von OLED-Beleuchtungen, organischen Solarzellen und Bauelementen wie OLED-on-CMOS zu beschleunigen, baut das Fraunhofer IPMS drei Pilotproduktionslinien auf. Die sächsische Landes- und die Bundesregierung sowie die EU investieren zusammen 25 Millionen € in COMEDD, um das führende europäische Zentrum für die Forschung, Entwicklung und Pilotproduktion von organischen Bauelementen auf Basis sogenannter kleiner Moleküle (small molecules) aufzubauen.

»Die Industrie für organische Beleuchtung und Photovoltaik wird nur entstehen, wenn wir in Europa nicht nur entwickeln und das Design vorgeben, sondern auch hier herstellen. Das Zentrum soll mit der Entwicklung von produktionsrelevanten Prozessen bis hin zur Pilotfertigung als Partner der europäischen Industrie agieren. Und nur modernste Anlagen erlauben uns, das benötigte Forschungs- und Entwicklungsniveau zu erreichen“, bestätigt Professor Karl Leo, Institutsleiter des Fraunhofer IPMS.

»Dieser Anlagenauftrag ist für uns ein wichtiger Schritt im Bereich der Fertigungsanlagen für OLED-Beleuchtung,” sagt Dr. Hoon Lim, CEO von Sunic Systems. »Die Einbindung eines OVPD-Moduls ist für uns ein bedeutender Schritt bei der Entwicklung zukünftiger Produktionstechnologien in neuen Marktbereichen«, hebt Dr. Bernd Schulte, Vorstand der Aixtron, hervor.

Hintergrund zu Technik und Markt

Neben herkömmlichen anorganischen Leuchtdioden (LEDs) können OLEDs als großflächige Leuchtkörper zukünftig für effiziente Beleuchtungslösungen genutzt werden und öffnen somit neue Wachstumsmärkte. Erste Muster wurden bereits vom Fraunhofer IPMS gefertigt, allerdings muss die derzeitige OLED-Technologie in Hinsicht auf Herstellungskosten und Integrationsaspekte verbessert werden. Im September 2007 präsentierte das Institut eines der weltweit größten OLED-Beleuchtungsmodule basierend auf kleinen Molekülen (SM-OLED). Das Muster belegt eindrucksvoll die weltweit herausragende Kompetenz des Dresdner Zentrums. Mit Außenmaßen von 80 x 20 cm2 und einer aktiv leuchtenden Flä-che von 1.100 cm2 unterteilt in vier Lichtelemente, liefert die Leuchte einen Lichtstrom von bis zu 250 Lumen.

In mittel- und langfristiger Zukunft zeigen auch organische Solarzellen ein großes Marktpotenzial. Diese Module werden kostengünstig, leicht und formflexibel sein. Auf Grund von kostengünstigen Materialien und raumtemperaturnahen Fertigungsprozessen wird eine kurze Energierücklaufzeit erwartet.