Large-area light-emission on the roll
- Reference number
- SE13-0060
- Start and end dates
- 140301-200630
- Amount granted
- 27 293 647 SEK
- Administrative organization
- Umeå University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
The light-emitting electrochemical cell (LEC) is a paradigm-shifting technology, which offers unique opportunities for future lighting and display applications. LEC devices can be thin, flexible, lightweight, robust and promise energy-efficient operation and extremely low-cost production. Our constellation has recently made important contributions towards this end, as exemplified by our development of LECs with record-high stability and efficiency, our realization of a first metal-free all-organic emissive device, and our pioneering demonstration of roll-to-roll (R2R) fabrication of flexible light sheets in ambient air. This proposal details a complete path for the realization of LECs ready for commercialization. The constellation comprises well-reputed experts with complementary skills in material synthesis, device physics and design, scalable R2R fabrication, system integration, modeling and entrepreneurship. The research program comprises novel and well-motivated procedures, ranging from nanodesign to system development, which will enable for LEC applications with performance on par with today’s “energy-saving lamps”, but with a number of additional attractive attributes such as conformability, robustness, low-cost, and “greenness”! We have started a company, LunaLEC, to bring such applications to the market, and mention that the collaborations within this parallel activity provide access to industrial-grade materials as well as input on key commercial parameters.
Popular science description
Organisk elektronik är ett teknikområde i snabb utveckling, som lovar många spännande applikationsmöjligheter. En attraktiv processegenskap hos denna nya "mjuka" organiska elektronik, vilket skiljer den från den konventionella "hårda" kisel-baserade motsvarigheten, är att de ingående materialen kan behandlas i vätskeform. Detta gör att elektroniska material och komponenter kan målas, tryckas eller sprayas ut på stora flexibla ytor som plast eller papper, vilket i sin tur möjliggör för en framtida realisering av en mängd olika fantasieggande och användarvänliga tillämpningar, där några exempel är stora och icke-bländande belysningsytor ("lysande tapeter") och ultratunna och böjbara displayer. Den organiska ljus-emitterande dioden (OLED) är den mest mogna teknologin inom organisk elektronik, och små OLED-displayer är idag vanligt förekommande i mobiltelefoner och digitalkameror. Tyvärr så uppvisar OLED-teknologin ett antal begränsande karaktäristika, som gör att ovanstående processfördelar inte är sannolika. Vi utvecklar en alternativ organisk-elektronik komponent: En ljus-emitterande elektrokemisk cell (LEC). En LEC är fri från de begränsningar som hämmar OLEDs, och vi har nyligen lyckats tillverka lysande LEC-ark i ett vanligt forskningslabb med hjälp av en tryckpress. Detta genombrott är speciellt intressant då tryckmetoden är både skalbar och billig, och det är noterbart att den påminner om sättet som tidningar tillverkas. Vi har vidare via systematisk forskning lyckats utveckla LEC:ar med rekord-hög stabilitet och effektivitet, samt i en internationellt uppmärksammad studie lyckats tillverka världens första helt metallfria ljuskomponent I det föreslagna projektet använder vi oss av välmotiverade och innovativa metoder för att realisera kommersiellt intressanta LEC-komponenter. Vi har samlat en grupp spetsforskare med kompletterande kompetens inom vitt skilda, men för ändamålet centrala, områden, som nano-materialdesign, spektroskopikaraktärisering, storskalig produktion och system-integration. Vi har också etablerat ett företag, LunaLEC, som är dedicerat till att kommersialisera LEC-teknologin, och som kommer att hantera affärsmässiga frågor som rör exempelvis IPR-hantering. Med denna strategi på plats anser vi oss väl positionerade för att genomföra excellent och kommersiellt intressant forskning, vilken kommer bana väg för en svensk paradigmskiftande teknologi som möjliggör för tapetsering av belysningsväggar och billiga och lysande etiketter.