Flexibel skalierbare Hochleistungs UV-LED Module mit maximaler Leistungsdichte für die Produktion von organischer und gedruckter Elektronik (MLDLED)

Problemstellung
Unter organischer Elektronik versteht man elektronische Komponenten und Systeme, welche ganz oder überwiegend auf organischen Materialien, also Kunststoffen, bestehen. Die organische Elektronik verzichtet insbesondere auf den klassischen Halbleiter Silizium zum Aufbau von Transistoren und anderen Bauelementen. Auch hier kommen synthetische Materialien zum Einsatz. In der organischen Elektronik werden in der Regel drucktechnische Produktionsverfahren angestrebt. Diese sind ausgesprochen kostengünstig und leistungsfähig und damit für die Herstellung von sehr hohen Stückzahlen und großen Flächen hervorragend geeignet. Wirtschaftlich besonders interessante Anwendungen sind beispielsweise Funketiketten für die Steuerung und Erfassung von Warenströmen, Leuchtanzeigen, sowie organische Solarzellen.
Allerdings stehen derzeit einer breiten Marktdurchdringung der anorganischen und gedruckten Elektronik noch eine Reihe technischer Unzulänglichkeiten im Wege. Ein Problem besteht in der hohen Empfindlichkeit der eingesetzten Materialien gegenüber Feuchtigkeit und Luftsauerstoff. Um eine ausreichende Lebensdauer zu gewährleisten, werden die organischen Schaltungen daher mit dünnen Glasscheiben oder relativ dicken Vergußmassen geschützt. Dies ist zum einen relativ aufwendig, zum anderen geht damit ein wichtiger Vorteil, die Biegbarkeit, weitgehend verloren. An diesem Punkt setzt das Projekt MLD-LED an. Ziel ist die Entwicklung einer Anlagentechnik, welche es erlaubt organische Schaltungen mit einem dünnen und flexiblen Schutzlack zu versehen.

Projektziel
Zielstellung des Projekts ist die Entwicklung von LED-Modulen für die Versiegelung von organischer und gedruckter Elektronik.

Vorgehensweise
Der Schutzlack soll nach dem Auftrag auf die Schaltung mittels ultravioletter Strahlung (UV) ausgehärtet werden. Das Projekt konzentriert sich dabei auf die dafür notwendige Lichttechnik. Konventionelle Lampen sind in diesem Falle nicht geeignet, da sie neben dem gewünschten UV einen hohen Anteil an Licht und Wärmestrahlung erzeugen, welche zu einer unzulässigen Erwärmung führen. Spezielle Leuchtdioden (UV-LED) wären vorteilhafter, die daraus gefertigten Lampen sind jedoch bisher für eine Massenproduktion zu leistungsschwach. Durch eine geeignete Auswahl der LED, eine geeignete Filtertechnik und eine optimale Kühlung sollen Module entwickelt werden, deren Strahlungsleistung gegenüber dem Stand der Technik um den Faktor drei erhöht ist. Die einzelnen Module sollen sich zu unterschiedlich großen Strahlern kombinieren lassen, abgestimmt auf die jeweilige Anforderung des Produktionsprozesses.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die UV-Module und die damit ausgestatteten Beschichtungsanlagen erlauben einen breiten Einsatz in der Fertigung von organischer Elektronik und können dazu beitragen einen gewaltigen Markt zu erschließen. Hierzu gehören beispielsweise Flachbildschirme, Solarzellen, Funketiketten, sowie großflächige und energieeffiziente Beleuchtungen. Darüber hinaus lässt sich die Technik auch für Lackierungen und Beschichtungen in anderen Branchen, beispielsweise der Herstellung von Automobilen, verwenden.

• IST METZ GmbH
• Micro-Hybrid Electronic GmbH
• Novaled GmbH
• Optotransmitter- Umweltschutz-Technologie e.V.