Nagy felületű OLED költséghatékony, termelékeny gyártástechnológiája

A Fast2Light egy EU FW7 integrált kutatási-fejlesztési projekt volt (9 cég, 3 kutatóintézet és 2 egyetem), melynek célja egy fólia alapú OLED eszköz kifejlesztése volt. A projekt a lehető legkevesebb, a maga speciális területén szakértő partnert fogott össze, hogy elérje a kritikus tömeget, a siker ezután főként a jó szervezésen múlott. A konzorcium tagjai a következők voltak:

  • Koordinátor: TNO Science and Industry, Eindhoven, Hollandia
  • Philips Research Eindhoven, Eindhoven, Hollandia
  • Philips Technologie GmbH, Aachen, Németország
  • NV Bekaert SA, Brüsszel, Belgium
  • Agfa Materials, Mortsel, Belgium
  • OTB Display, Eindhoven, Hollandia
  • University of Wales, Swansea, Egyesült Királyság
  • Hanita Coatings RCA Ltd., Kotlav, Izrael
  • Interuniversity Microelectronics Centre, Ghent, Belgium
  • Oxford Lasers Ltd., Oxford, Egyesült Királyság
  • Fundación Gaiker, Bilbao, Spanyolország
  • Huntsman Advanced Materials, Basel, Svájc
  • BME, Budapest, Magyarország
  • Orbotech Ltd., Yavne, Izrael

A Fast2Light projekt elsődleges célja új, költséghatékony, nagy termelékenységű, roll-to-roll rétegleválasztási eljárások fejlesztése volt nagyfelületű, intelligens világítási célú polimer alapú OLED fóliák gyártásához. Az OLED világító eszközök alacsony költségű gyártásához elengedhetetlen az egyszerű felépítés, és a roll-to-roll (folyamatosan mozgó fóliával dolgozó) gyártástechnika. Az alacsony költség elérése érdekében feltétlenül indokolt az átlátszó, vezetőképes fém-oxid anódréteg elhagyása. Eddig az alacsony vezetőképességű PEDOT/PSS (vezető polimer) anódréteg mellett egy ITO (indium-ón-oxid) rétegre is szükség volt. A Fast2Light lerakta a nagyfelületű roll-to-roll technológia és az organikus elektro-lumineszcens eszközök összeházasításának alapjait, a fólia alapú OLED-ben szükséges valamennyi réteg tekintetében. A projekt létrehozta az egyes gyártási lépések kísérleti megvalósítását, melyeket integrálva létrejöhet egy magas minőségű világító fólia gyártósora. Ezek a technológiai lépések más elektronikus eszközöknél is hasznosíthatóak.

A nagyfelületű világító fólia gyártásához szükséges valamennyi réteget alaposan megvizsgáltuk, kezdve a hordozó (fólia+védőrétegek) kiválasztásával, alkalmas, hatékony anyagleválasztási és mintázatkialakítási módszerek alkalmazásáig. Végül a projekt eredményeit egy 30cm x 30cm-es világító fólia demonstrálta, melyet az új, optimalizált, folyamatosan mozgó hordozóval működő roll-to-roll eljárásokkal állítottunk elő. A Fast2Light demonstrálta a világ első nagyfelületű, hajlékony OLED paneljét, mely az átlátszó ITO elektróda helyett nyomtatott vezetékrácsot használ. Az eljárás költséges anyagleválasztási és litográfiai lépéseket vált ki, így fontos előrelépést jelent a nagyfelületű, hajlékony OLED eszközök olcsó, nagy volumenű gyártásában.

A BME feladatai a projektben a következők voltak: tervezési szabályok lefektetése a várható technológiai lépések számára, a lehetséges új eszközstruktúrák elektromos, termikus és fotometrikus vizsgálata, hogy a projekt által támasztott fényhomogenitási feltétel a nagyfelületű panel esetén is teljesüljön. A BME eredményei között szerepel a SUNRED elektro-termikus térszámító algoritmus kiterjesztése nagyfelületű OLED-ek szimulációjára, és közel tucatnyi folyóirat- illetve konferenciacikk. A BME a konzorcium által szervezett OLED workshop-okon is közreműködött.