Neues Verfahren ermöglicht Druck von Leuchtfolien

Skandinavischen Forschern ist es gelungen, organische lichtemittierende elektrochemische Zellen (LECs) mit einem Verfahren herzustellen, das für die Massenfertigung per Rollendruckverfahren geeignet ist – und das bei normalem Luftdruck. „Somit können LECs als kostengünstige, großflächige Lichtquellen für Info-Displays und in weiterer Folge Beleuchtungsanwendungen gefertigt werden“, sagt Ludvig Edman, Physikprofessor an der schwedischen Universität Umeå.

OLED-Konkurrent

Durch die einfache Herstellung werden elektrochemische Zellen zum Herausforderer für organische Leuchtdioden (OLEDs). „LECs werden sich zwar schwer tun, ganz an die Performance von OLEDs heranzukommen. Aber die Fertigung von OLEDs ist schwierig. Es müssen einige Schichten sehr vorsichtig aufgetragen werden, um herausragende Leistung zu erzielen“, erklärt der projektbeteiligte Doktorand Andreas Sandström von der Universität Umeå auf Nachfrage von pressetext. Zudem erfordert die OLED-Fertigung ein Vakuum, da die Materialien sehr empfindlich auf Sauerstoff und Wasser reagieren. „All das macht den Rollendruck von OLEDs sehr schwer.“

Wie die Schweden gemeinsam mit Kollegen von der Technischen Universität von Dänemark http://dtu.dk zeigen konnten, unterliegen LECs keinen solchen Einschränkungen. Sie bestehen aus nur drei Schichten (die eigentlich lichtemmitierende Lage zwischen Kathoden- und Anodenschicht) und können bei normalem Luftdruck gefertigt werden. Ein Prototyp hat zudem recht unregelmäßige Lagen, das abgegebene Licht ist aber dennoch sehr gleichmäßig. Das bedeutet hohe Toleranzgrenzen in der Fertigung der Leuchtfolie, was die Kosten drückt.

Preisvorteil und Heimproblem

Gemeinsam mit Edman hat der Doktorand das Unternehmen LunaLEC gegründet, das an der Entwicklung von LECs für kommerzielle Anwendungen arbeitet. „Für wirklich großflächige Beleuchtung, Beschilderung und neue Anwendungsgebiete etwa bei Verpackungen stechen LECs somit OLEDs aus, da wir annähernd mit OLEDs vergleichbare Leistung zu einem Bruchteil der Kosten erreichen können“, sagt Sandström. Im Bereich Büro- oder Heimbeleuchtung hat es die Technologie allerdings schwerer. „Billige Fertigung reicht da nicht, man muss auch mit existierenden Lösungen in Sachen Effizienz und Lebensdauer konkurrieren“, erklärt der Wissenschaftler.

Er geht davon aus, dass LECs es schwer haben werden, wirklich die effizienteste Beleuchtungslösung zu werden. Allerdings sollte die Lücke zur Konkurrenz auf Dauer nicht alll zu groß sein. „Die Lebensdauer könnte aber deutlich gesteigert werden, da die Materialien in LECs nicht mit Luft reagieren – ein potenzieller Vorteil für uns“, so Sandström. Außerdem könnte die Technologie ökologisch punkten, denn LECs bestehen aus organischen Materialien und kommen ganz ohne Metalle aus – im Gegensatz zu heutigen Energiesparlampen, die Quecksilber enthalten.