Druckverfahren für Displays Gedruckte OLEDs mit 10 µm Pixel

Für ihre Arbeiten rund um die ESJET-Drucktechnik wurden das Fraunhofer IAP, Imec und das TNO/Holst Centre von IDTechEx ausgezeichnet.
Für ihre Arbeiten rund um die ESJET-Drucktechnik wurden das Fraunhofer IAP, Imec und das TNO/Holst Centre von IDTechEx ausgezeichnet.

Im EU-Projekt Hi-Response wurde eine hochauflösende Drucktechnik für elektrisch leitfähige und lichtemittierende Polymere entwickelt, um AM-OLEDs für Displays zu fertigen. 10 µm Pixelauflösung wurden bereits demonstriert.

Die Drucktechnik wird am Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung IAP entwickelt. Es ist ein pulsierendes elektrostatisches Verfahren und trägt die Bezeichnung ESJET (Electrostatic Jetting). Den aktuellen Stand der Technik spiegelt eine Display-Anzeige mit 62.967 Pixeln mit 10 µm Pixelauflösung wieder. Die Pixeldichte liegt bei rund 300 ppi, was im Bereich von älteren Smartphone-Displays liegt (iPhone 7, 326 ppi).

Mit der ESJET-Drucktechnik sollen aber nicht unbedingt Smartphone-Formate hergestellt werden. Das Verfahren ist skalierbar und vor allem für größere OLED-Display-Formate interessant, die in der etablierten Herstellung mit Lochmasken und Gasphasenabscheidung noch sehr teuer und in der Sktrukturauflösung beschränkt sind.

»Eines der bemerkenswerten Dinge an der Technologie ist, dass selbst bei Abständen von 25 µm Pixelgrößen von bis zu 10 µm gedruckt werden können«, sagt Dr. Christine Boeffel, Projektleiterin am Fraunhofer IAP. Die Backplanes werden am Imec und TNO/Holst Centre entwickelt und im Rahmen des Projekts dem IAP zur Verfügung gestellt.

Teil eines größeren Projekts

Dort fokussiert sich die weitere Entwicklung nun darauf, die Struktauflösung weiter zu erhöhen. »Wir sind überzeugt, dass Pixelgrößen noch weiter unter die Marke von 10 µm reduziert werden können «, so Dr. Manuel Gensler, Forscher am Fraunhofer IAP mit Schwerpunkt ESJET-Druck.

Das drucken von OLED-Emittern ist dabei eine von mehreren Facetten des Hi-Response-Projekts. Insgesamt 13 Projektpartner arbeiten an der Drucktechnik, die allgemein zur Herstellung von Elektronik im Druckverfahren genutzt werden soll. Das Projektziel ist eine Strukturauflösung im Bereich von 10.000 Druckpunkten pro Zoll (dpi). Der abscheidbare Viskositätsbereich für das Druckmaterial ist mit 1 bis 10.000 cP laut Fraunhofer deutlich größer als der von aktueller Tintenstrahltechnik, die bei 1 bis 40 cP liege.