Optische Bauelemente/MOEMS

Quantum-Dot-basierte Leuchtdioden auf Textilien

Abb. 1: Grüne Quantum-Dot-LED auf einem Sicherheitstextil und rote Quantum-Dot-LED auf einem PES-Gewebe.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 1: Grüne Quantum-Dot-LED auf einem Sicherheitstextil und rote Quantum-Dot-LED auf einem PES-Gewebe.
Abb. 2: Stromeffizienzen der Quantum-Dot-LEDs auf Textilien.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 2: Stromeffizienzen der Quantum-Dot-LEDs auf Textilien.

Das Fraunhofer ENAS beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Herstellung von Leuchtdioden auf Basis von Halbleiternanokristallen, so genannten Quantum Dots (QDs), für Spezialanwendungen. Darunter zählt zum einen der Einsatz des speziellen Lichtes für die Sensorik (z. B. Spektroskopie oder Abstandsdetektion), zum anderen die Herstellung auf Sondersubstraten. Für diese Herstellung stehen eine Vielzahl von Technologien zur Verfügung. Durch die Kombination von sowohl lösemittel- als auch gasphasenbasierten Aufbringungsmethoden unter Schutzgasatmosphäre können starre Substrate wie Glas oder auch flexible Substrate wie Folie mit QD-LEDs beschichtet werden.

Mit diesen Technologien war es möglich erste Labormuster von QD-LEDs auf textilen Substraten herzustellen. Dabei ist es gelungen, durch eine Planarisierung mittels Parylene C sowohl die Rauheit der Oberfläche des Textils von 140 nm auf 20 nm zu verkleinern, indem die Unebenheiten aufgefüllt wurden, als auch die Aufnahme der Lösemittel in das Textil zu verhindern. Die QD-LEDs wurden mit einer inversen »Top-emitting«-Struktur aufgebracht, um das Licht von außen gut sichtbar zu machen.

Dies könnte in Zukunft zahlreiche Anwendungsfelder finden, wie z. B. für bessere Sichtbarkeit von Sicherheitsbekleidung oder Ambiente-Beleuchtung im PKW-Interieur.