Framtidens ljus- komponent tillver- kad i tryckpress

Professor Ludvig Edman och doktorand Andreas Sandström vid Umeå universitet har lyckats framställa organiska ljusemitterande elektrokemiska celler (LEC), i rumsmiljö med hjälp av en rulle-till-rulle-metod,
det vill säga ett slags boktryckarteknik.
På så sätt kan man massproducera LECs i form av extremt tunna och flexibla ljusemitterande displayer och belysning som täcker över stora ytor. I augustinumret av Nature Communications publiceras deras resultat.

Ludvig Edman, professor i fysik och hans kollegor arbetar med LEC-tekniken sedan många år tillbaka. De utvecklar organiska elektrokemiska celler, LECs, baserade på lysande och ledande polymerer och grafen.
De har lyckats öka livslängd och verkningsgrad till den punkt där komponenten skulle kunna vara användbar i praktiken. Nästa steg i utvecklingen var att få ner tillverkningskostnaderna så att en kommersialisering blir möjlig.

Snabb och billig teknik
Nu har forskarna lyckats med detta genom att övergå från en småskalig prototyptillverkning under vakuum till att tillverka komponentens alla tre lager på rulle i en tryckpress under rumsmiljö.
Rulle-till-rulle (R2R) är en teknik som bl a tidningar tillverkas med och innebär att man trycker eller bestryker ett flexibelt substrat (ofta papper) efter att det är avrullat från en rulle och innan det slutligen upprullas på en andra rulle. R2R är en extremt snabb och billig teknik för tillverkning av grafiska medier och något man länge velat tillverka elektroniska komponenter med.

Alla steg inblandade (bestrykning av lagren, inkapsling, etc) kunde Edman och Sandström utföra i ett vanligt laboratorium. Det öppnar upp för att LEC-teknik skulle kunna användas för billig framställning av stora ljusav-
givande ytor.

Experimenten utfördes i samarbete med professor Frederik Krebs och Henrik Dam vid Technical University of Denmark. Där finns stor erfarenhet av R2R-teknik för att producera organiska solceller till låga kostnader.

– Det var toppen att arbeta med Frederiks forskargrupp så att vi snabbt kunde bevisa att vår tidigare metod gick att överföra till en rulle-till-rulle-process.
– Tack vare dem så har vi kunnat ta ett stort steg framåt i forskningen på kort tid, säger Andreas Sandström, doktorand vid institutionen för fysik.

Ludvig Edman är grundare och Andreas Sandström är teknikchef för företaget LunaLEC i Umeå. Här utvecklas LECs för kommersiellt bruk.