Organische Leuchtdioden, kurz OLEDs, zeichnen sich durch eine dünne, leichte Bauweise, eine hohe Effizienz sowie eine homogene Leuchtdichte aus. Sie besitzen dabei keine bevorzugte Abstrahlrichtung, sondern emittieren ihr Licht in alle Raumrichtungen. Aus diesem Grund eignen sie sich bisher nur bedingt für Anwendungen, in denen die Ausleuchtung eines definierten Bereichs erforderlich ist, wie etwa bei der Qualitätsprüfung oder im Automobilbereich.

OLEDs sind in Schichten aufgebaut: Auf das Trägersubstrat, meist aus Glas- oder Kunststoff, folgen die elektrisch aktiven Bereiche. Die Elektronen der Kathodenschicht gehen durch die organische Zwischenschicht hindurch zur Anodenschicht und erzeugen dabei Lichtenergie, die durch das transparente Substrat hindurchstrahlt. Generell sind sekundäre Optiken eine Option zur Beeinflussung von Licht. Aufgrund der flächigen Ausstrahleigenschaften von OLEDs kann damit jedoch das Licht nicht verlustfrei umgeformt werden.

Am Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT haben Wissenschaftler nun ein Herstellungsverfahren entwickelt, mit dem optoelektronische Bauteile, wie OLEDs und Fotodioden, mit verbesserten Lichteigenschaften produziert werden können. So ist die Fertigung von OLEDs möglich, deren Licht in eine gewünschte Richtung abstrahlt.

In dem neuen Verfahren werden zuerst gerasterte Flächen aus Mikrolinsen angefertigt, anschließend werden die lichtlenkenden OLEDs produziert. Dabei wird eine isolierende Schicht aus Fotolack zwischen Anode und organischer Schicht eingebracht, welche während der Produktion durch die Mikrolinsen hindurch belichtet wird.

Die Linsen bündeln das Licht, sodass der Fotolack am Brennpunkt reagiert. Nur an diesen unisolierten Stellen wird im Betrieb der OLEDs Lichtenergie erzeugt. Die entstehenden Leuchtpunkte befinden sich automatisch im Fokusbereich der Mikrolinsen. Auf diese Weise wird das Licht genau in die Richtung abgestrahlt, aus der es bei der Fertigung belichtet wurde. Gleichzeitig wird die innere Reflexion vermieden, sodass sich die Lichtausbeute um 30 Prozent steigert.

Die KIT-Forscher haben bereits OLEDs gefertigt und getestet. Das KIT sucht Partner für die Forschung sowie für den industriellen Einsatz des Herstellungsverfahrens.

Kontakt:

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Innovations- und Relationsmanagement (IRM)

Stephan Barth, Innovationsmanager Energie

Telefon: +49 721 608-25536

E-Mail: stephan.barth(at)kit.edu

Web: www.kit-technologie.de