OLED-Fertigung in Dresden

Eine Pilotfertigungslage für organische Displays ging gestern am Fraunhofer Institut IMS in Dresden in Betrieb. Selbstleuchtende OLEDs (organic light emitting devices) bieten große Blickwinkel, hohe Leuchtdichten und haben sehr kurze Bildaufbauzeiten. Angesichts ihres geringen Energiebedarfs empfehlen sie sich vor allem für leistungskritische Anwendungen wie Mobilgeräte oder den Automobilbereich.

Die erste vollautomatische Inline-Anlage für OLEDs in Europa wurde von der Firma Applied Films in Zusammenarbeit mit dem Institut für angewandte Photophysik (IAPP) der TU Dresden entwickelt und aufgestellt. In dem geschlossenen hochreinen System (Reinraumklasse Eins) durchlaufen 400 × 300 mm² große Substrate senkrecht hängend elf Prozessmodule. Dort werden sie mit organischem Material beschichtet, die Deckelektrode aufgebracht und mit einem Deckglas luftdicht versiegelt. Da Substrat und Deckglas jeweils eine Stärke von nur 0,7 Millimetern haben, ist das gesamte OLED-Display weniger als zwei Millimeter dick.

In der Forschungs- und Demonstrationsanlage kommen so genannte Small-Molecule-OLED-Materialien zum Einsatz. Grundlegende Forschungen zu diesen organischen Stoffen werden unter anderem an der TU Braunschweig und am IAPP der TU Dresden durchgeführt. Für die Pilotfertigung nutzt das Fraunhofer-Institut vor allem die Ergebnisse des IAP, die Substrate kommen von der Firma Optrex, deutscher Hersteller von LC-Displays für die Automobilindustrie. Die Pilotanlage finanzierte das Land Sachsen, der Betrieb und die weiteren F&E-Arbeiten fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Zunächst soll an organischen Displays mit geringer Auflösung und Passiv-Matrix-Ansteuerung die prinzipielle OLED-Produktion optimiert werden. Die Dresdener Forscher konnten hier bereits erste Erfolge verzeichnen: Sie dotierten die organische Schicht ähnlich wie in der Halbleitertechnik mit Störatomen, was die Leitfähgikeit der Schicht erhöht und so den Energiebedarf des Displays verringert. Zudem realisierten sie so genannte invertierende OLEDs, die vom Substrat weg emittieren. Solche invertierenden OLEDs lassen sich auf undurchsichtigen Substraten beispielsweise aus Silizium einsetzen. Folgerichtig arbeiten die Forscher des IMS auch an hochauflösenden, aktiv angesteuerten OLED-Mikrodisplays, die direkt auf CMOS-Chips sitzen. Solche Mikrodisplays könnten in Projektoren, Head-mounted Displays (HMD) oder Rückpro-TVs zum Einsstz kommen.

Das Marktforschungsinstitut DisplaySearch prognostizierte dem OLED-Markt kürzlich ein Wachstum auf 3 Milliarden US-Dollar bis 2007. Den weltweiten Durchbruch der OLED-Displays in Handys, PDAs oder im Auto erwartet man spätesten im Jahr 2006. In Asien sind bereits Handys mit organischen Displays auf dem Markt, auch hierzulande gibt es vereinzelt kommerzielle Realisierungen mit OLEDs -- beispielsweise ein Rasierapparat von Philips. Doch da etwa die Lebensdauer von blau leuchtenden OLEDs immer noch unter 1000 Stunden liegt, besteht noch Entwicklungsbedarf für breitere Einsatzgebiete. (uk)