Neuartige Prozessanlage für OLED-Beleuchtung und organische Solarzellen wird am COMEDD installiert
Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden, eines der führenden Forschungszentren im Bereich organischer Materialien und Systeme, hat eine neuartige Anlage zur Herstellung von OLED-Beleuchtungsmodulen und organischen Solarzellen in Auftrag gegeben. Das System wird von Sunic System Ltd., Südkorea, zusammen mit der AIXTRON AG geliefert und ist die Kernanlage im neuen »Center for Organic Materials and Electronic Devices Dresden« (COMEDD), das am 10. September 2007 seinen Betrieb aufgenommen hat.
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, was zu einer Kapazität von ungefähr 13.000 m² pro Jahr führt. 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 Euro in COMEDD, um das führende europäische Zentrum für die Forschung, Entwicklung und Pilotproduktion von organischen Bauelementen auf Basis sog. 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 AG, 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) erstmalig der Öffentlichkeit. Das Muster zeigt eindrucksvoll die weltweit herausragende Kompetenz des Dresdner Zentrums. Mit Außenmaßen von 80 x 20 cm² und einer aktiv leuchtenden Fläche 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.
Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS)
Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme führt kundenspezifische Entwicklungen in den Bereichen Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik durch. Es ist dabei Partner von der ersten Idee über Machbarkeitsuntersuchungen bis zur Prototypenentwicklung. Die Produkte können in der eigenen Prozesslinie entwickelt und als Pilotserie gefertigt werden. Etwa 240 Wissenschaftler arbeiten mit modernstem Equipment an Projekten auf den Gebieten Sensor- und Aktuatorsysteme, Mikroscanner, Flächenlichtmodulatoren, Lifetronics und Organische Materialien und Systeme.
Das Fraunhofer IPMS hält in Europa die Spitzenpostition im Bereich der Forschung und Entwicklung von Mikro-Opto-Elektro-Mechanischen Systemen (MOEMS) und gehört weltweit zu den führenden Instituten.
Sunic System Ltd.
Sunic hat sich seit der Gründung im Jahre 1990 auf die Entwicklung und Herstellung von Anlagen im Bereich von OLEDs konzentriert. Durch die Kapitalbeteilung von Mirae Asset Group Consortium in Höhe von 8,5 Mrd. KRW im Jahr 2005 wurde die finanzielle Stabilität von Sunic stark verbessert. Die OLED-Anlagen von Sunic wurden bereits von einigen großen Displayherstellern wie Samsung SDI, Samsung Electronics und Neo View Kolon; Materialentwicklern wie LG Chemicals und Merck KGaA; verschiedenen Universitäten und F&E Zentren wie das Fraunhofer IPMS, Thomson, OSRAM und Merck KGaA in Europa, OptoTech in Taiwan, SVA, UESTC und die Hong Kong Universität in China genutzt. Durch die Verstärkung von F&E besonders bei Anlagen für die Produktion auf großen Flächen soll die führende Rolle von Sunic in der OLED-Industrie erhalten werden. Nennenswert ist auch der Aufbau eines Service-Zentrums in Europa, welcher für November 2007 vorgesehen ist und die Geschäftstätigkeit in der Region verstärken wird.
AIXTRON AG
Die AIXTRON AG ist ein führender Lieferant von Abscheidungsanlagen für die Halbleiterindustrie. Weltweit nutzen eine Reihe von Kunden die Technologielösung von AIXTRON, um hochentwickelte Bauelemente für elektronische und opto-elektronische Anwendungen herzustellen, die auf Verbundhalbleiter, Silizium oder organischen Halbleitermaterialien basieren. Diese Bauelemente werden in der Glasfaserkommunikation, für drahtlose und mobile Telefonanwendungen, optische und elektronische Speicherelemente, EDV-Anwendungen, Anzeigen und Beleuchtungen sowie für eine Reihe von anderen Spitzentechnologien verwendet.
AIXTRON hat von Universal Display Corporation (UDC), Ewing, NJ, USA die exklusive Lizenz für die OVPD®-Technologie für die Anlagenherstellung erhalten. Die OVPD®-Technologie basiert auf einer Erfindung von Prof. Stephen R. Forrest et. al. von der Princeton Universität, USA, dessen Lizenz exklusiv an UDC vergeben wurde. AIXTRON und UDC haben gemeinsam die OVPD®-Pilotanlage entwickelt und qualifiziert.