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MARKTBERICHT | PRINTED ELECTRONICS
Halbleiter adé
Eine Neuentwicklung von AGFA zeigt, dass
Displays und Solarzellen auch ohne ITO
auskommen
Bevor die Digitalfotografie ihren
Siegeszug antrat, zu Zeiten also,
als noch jedes einzelne Bild
zählte und man voller Spannung darauf
warten musste, endlich die entwickelten
Schnappschüsse aus dem Fotoladen
abholen zu können, war der Name AGFA
jedem ein Begriff. Fotofilme des belgischen
Marktführers begleiteten Generationen
von uns auf Einschulungen, Hochzeiten,
Klassentreffen und in Urlauben.
Schon vor einiger Zeit hat die AGFA-
Gevaert N.V. den Geschäftsbereich Fotografie
abgestoßen. Doch das unschätzbare
Wissen um Herstellungsprozesse und
-verfahren ist nach wie vor vorhanden und
bildete die Grundlage für zukunftweisende
neue AGFA-Produkte in den Bereichen
organische und gedruckte Elektronik.
„Unsere aktuellen Produkte beruhen
teilweise auf unseren Entwicklungen für
den Bereich antistatische Filme“, berichtet
Dr. Frank Louwet, Leiter des Bereiches
Produktmanagement bei AGFA Materials,
im Gespräch mit C2. „So haben wir von
1998 bis 2002 mit unserem antistatischen
PEDOT:PSS sehr innovative Wege beschritten,
aus denen eine Reihe neuer Produkte,
von Folien bis hin zu Beschichtungslösungen,
hervorgegangen ist.“ In einem eigens
dafür eingerichteten Anwendungslabor
wurden nicht nur die Materialien für die einzelnen
Anwendungsbereiche getestet und
optimiert, sondern die Belgier arbeiteten
gemeinsam mit verschiedenen Unternehmen
und Instituten auch konsequent an der
Entwicklung funktionsfähiger Prototypen.
Die so entstandene Produktlinie ist
heute unter der Marke Orgacon gebündelt.
Neben den Orgacon S300 genannten
Beschichtungen gehören dazu auch
Dispersionen der Serie ICP1000.
Alternative zu ITO
Eine der Grundideen und -ziele der
Entwicklung der Orgacon-Produkte ist die
Überlegung der AGFA-Leute, den heutzutage
in vielen Displays und Solarzellen
Eine mit vom Holst Centre mit Orgacon hergestellte,
ITO-freie organische Leuchtdiode
verwendeten Halbleiter Indiumzinnoxid
(ITO) durch bessere Alternativen zu
ersetzen „Unsere Beschichtungen bieten
in den verschiedenen Anwendungen
gleich mehrere Vorteile“, so Dr. Louwet.
„So können wir z. B. bei der flexiblen,
organischen Photovoltaik durch geringere
Herstellungskosten und eine größere
Effizienz gepaart mit einem halbtransparenten
Zellendesign punkten. Zudem sind die
hohe mechanische Widerstandsfähigkeit
und die gute Bedruckfähigkeit unserer
Produkte weitere klare Vorteile, die
besonders im Bereich der Touchscreen-
Elektroden zum tragen kommen.“
Obwohl die Beschichtungen in ihren
Eigenschaften in erster Linie für PET-Oberflächen
optimiert wurden, können sie im
Grunde auf alle Folien aufgetragen werden.
„Unsere aus dem leitfähigen Polymer
PEDOT:PSS hergestellten Beschichtungen
sind sofort einsatzfähig“, erläutert Dr. Louwet
weiter. „Typische Auftragstechnologien
sind Beschichtungen mit Breitschlitzdüsen
sowie das Rollrakel- und Gravur-Verfahren.“
Um einen optimalen Oberflächenwiderstand
zu gewährleisten, ist in der Regel
eine Trocknungstemperatur von 120 bis
130°C erforderlich. Sehr gute Ergebnisse
können jedoch auch schon bei 100°C
erzielt werden. „Dieselbe Flexibilität gilt
auch für den Einsatz von Lösemitteln“, fügt
Dr. Louwet hinzu. „Unsere Produkte sind
grundsätzlich wasserbasiert. Benötigt ein
Kunde aber beispielsweise eine Alternative
auf Basis von Lösemitteln wie IPA, dann
ist das auch kein Problem. Außerdem
arbeiten wir mit einer Reihe von Tensiden,
Dr. Frank Louwet
anhand derer wir die Oberflächenspannung
und die Benetzungseigenschaften
präzise einstellen können.“
Mithilfe der Dispersionen der Serie
ICP1000 können zudem, ausgehend
von reinen PEDOT:PSS-Dispersionen,
maßgeschneiderte und kundenspezifische
Verbindungen zusammengestellt
werden. Ergänzend bieten die belgischen
AGFA-Experten für verschiedene
opto-elektrische Anforderungen
Dispersionen mit eigens darauf abgestimmten
Leistungsspektren an.
Potenzial für Anwendungen
mit geringen Oberflächen -
widerständen
Auch die PEDOT:PSS-basierten
Orgacon-Produkte haben noch „Luft nach
oben“. So sind sie beispielsweise für
Oberflächenwiderstände unter 200 Ohm/
sq heute noch nicht geeignet. „In dieser
Widerstandsklasse gibt es aber auch mit
ITO Schwierigkeiten, wenn es auf PET aufgetragen
wird“, gibt Dr. Louwet zu bedenken.
Er und seine Kollegen verfolgen hier
einen interessanten Ansatz: „Ja, wir setzen
bei der Lösung auf ein Hybridsystem aus
einem Metallleiter in Form eines transparenten
Gitters kombiniert mit einer dünnen
PEDOT:PSS-Beschichtung. So können wir
große Flächen mit gleichmäßig geringer
Oberflächenspannung entwickeln.“
Schon 2009 konnten AGFA
Materials und das Holst Centre, mit Sitz
in Eindhoven, Niederlande, erstmals
unter Beweis stellen, dass diese Idee
tatsächlich funktioniert und stellten die
weltweit erste, großflächige, flexible
OLED-Kachel her, die ohne ITO als
transparente Elektrode auskommt.
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Juni / Juli 12 | COATING & CONVERTING | C2 Deutschland