Ga naar hoofdinhoud

Organische verlichting en zonnecellen uit de printer

Glinsterende gevels, gebogen monitoren, knipperende kleding, lichtgevend behang en flexibele zonnecellen, dat kan allemaal uit de printer komen. Dit is geen visie, maar zal met een nieuw drukproces binnenkort mogelijk zijn. De tijd van enorme televisietoestellen, hoekige lichtreclame en displays in winkels en bij het vliegveld loopt zo ongeveer op zin eind.

Want binnenkort heet het thuis: “Schat, rol alvast het beeldscherm uit want de film begint dadelijk”. En in de openbare ruimte zou bijna elk gewenst oppervlak beeldscherm kunnen worden. “Weliswaar is dit nog een visioen, maar er is een goede kans dat dit toch werkelijkheid wordt”, zegt dr. Armin Wedel, directeur bij het Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm.

De eerste gebogen beeldschermen werden dit jaar op de internationale radiotentoonstelling in Berlijn gepresenteerd. Dit is mogelijk met de organische lichtdioden: OLED’s.

Digitaal schilderwerk
Wedel ziet naast beeldschermen en displays voor gebruikers elektronica twee andere toepassingsgebieden, waarbij deze techniek zijn voordelen heeft: allerhande soorten verlichting en digitaal schilderwerk. Hiermee worden reclame- en informatie systemen bedoeld, zoals elektronische affiches, reclameboodschappen, projectie op grote schermen, verkeerstekens en -controlesystemen.

Samen met de installatiefabrikant MBRAUN hebben de onderzoekers een productie-installatie geconstrueerd, waarmee OLED’s, maar ook organische zonnecellen op industrieel niveau kunnen worden ontwikkeld. Het innovatieve is, dat de OLED’s en zonnecellen met een oplossing van lichtgevende of licht-absorberende moleculen kunnen worden gedrukt.

Ze kunnen simpel op een dragerfolie worden afgedrukt. Normaal gesproken gebeurt dit nu door het verdampen van kleine moleculen in hoog vacuüm, waardoor dit het proces zeer duur maakt.

Grote series zijn mogelijk
Met verschillende druktechnieken hebben de onderzoekers de componenten tot nog toe op laboratoriumschaal ontworpen. Nu zijn grotere series realiseerbaar. Dat is vooral een voordeel voor de door het IAP beoogde toepassingen bij de grote lichtgevende oppervlakken en informatiesystemen: hier worden individuele oplossingen en geen al te grote aantallen gevraagd.

“We zijn nu in staat om met verhoudingsgewijs geringe kosten organische componenten onder industriële omstandigheden te realiseren. Op deze manier kunnen nieuwe ideeën tot commerciële producten leiden”, zegt Wedel.

Het hart van de proeffabriek is een robot, die verschillende printers zoals een inktjet-printer kan bedienen: de organische lichtdioden worden met verschillende basismaterialen laag voor laag door de printers op het dragermateriaal aangebracht. Dat gebeurt zeer homogeen, waardoor een vlekkeloze laag licht ontstaat. “Op deze manier zouden we de dure nichemarkt kunnen bedienen. Net als bij het digitale printen kan de organische elektronica individueel worden aangebracht”, verklaart Wedel.

Miljardenmarkt
Deskundigen schatten de gedrukte OLED’s in als een veelbelovende miljardenmarkt. “Duitsland en Europa hebben zich gefocust op de OLED-verlichting, omdat grote bedrijven als Osram en Philips hier gevestigd zijn. De productie-installatie zal daarbij helpen om concurrentievoordelen in deze marktsector vast te houden. We versterken hierdoor het onderzoeksgebied en demonstreren bovendien de prestaties van de installatiebouw”, zegt dr. Martin Reinelt, bedrijfsleider van machinebouwer MBRAUN in Garching.

OLED’s bieden veel voordelen ten opzichte van de conventionele displaytechnologieën: ze hebben geen achtergrondverlichting nodig zoals de vloeibare kristalbeeldschermen en verbruiken daardoor minder energie. Omdat de dioden zelf gekleurd licht uitzenden, zijn kleurweergave en contrast veel beter. Bovendien maken deze displays een kijkhoek van bijna 180° mogelijk. Doordat ze geen achtergrondverlichting nodig hebben kunnen ze ook zeer dun blijven, wat nieuwe vormgeving mogelijk maakt.

Om te zorgen, dat OLED’s goed in de markt komen, moeten nog een aantal uitdagingen worden overwonnen. “De voornaamste hinderpaal vormt de hoge investering, die voor de productie nodig is”, zegt Wedel. Hij verwacht daarom, dat de OLED’s, voor wat betreft de verlichting, de conventionele lampen niet zullen aflossen, maar meer aanvullen. Productietechnisch heeft hij een minder terughoudende blik: “volgens mij worden op een zekere dag simpel de inktpatronen van de printer gewisseld, om zelf lichtelementen af te drukken”.
 

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven