OLED-Beleuchtung Blau macht eher schlapp als weiß

OLEDs, kleinste Kunststofflämpchen, sollen das traute Heim revolutionieren. Millimeterdünne Videotapeten etwa könnten Wohnzimmer zieren, Eierwärmer zeigen die Nachrichten zum Frühstück. Die Technik ist bereits im Einsatz, doch Forscher kämpfen noch mit manchen Widrigkeiten der winzigen Leuchten.
Von Niels Kruse

Hamburg - Immobilienmakler mit begrenztem Portfolio werden aufatmen. "In Zukunft brauchen Wohnungen keinen Seeblick mehr, um potenzielle Mieter zu verzücken." Die schöne Aussicht kommt via intelligenter Wandfarbe ins traute Heim. "Wir werden dann unsere Wände mit OLED-Nanofarbe streichen."

Das jedenfalls ist die Vision von Thomas Emde. Sollte der Lichtkünstler Recht behalten, ändert die selbstilluminierende Raumabtrennung nicht nur die Farbe wunschgemäß und auf Kommando, sie kann ebenso als TV- und, falls es sie dann noch gibt, auch als Bildschirm für Computer dienen. Oder eben als raumfüllende Projektionsfläche für Motive aller Art.

"Die Entwicklung von Nanofarbe halte ich zwar nicht für unmöglich, aber für eher unwahrscheinlich", sagt dagegen Karl Leo, Professor für Optoelektronik an der Technischen Universität Dresden gegenüber manager-magazin.de. Was allerdings nicht grundsätzlich gegen Emdes Wand-Visionen spricht. In zehn, fünfzehn Jahren sieht auch Leo Wunschfarben, Urlaubsbilder oder Tagesschau in vielen Wohnzimmern direkt vom Mauerwerk aus strahlen. Ermöglichen sollen das so genannte Videotapeten aus OLEDs. Die Abkürzung OLED steht für "Organic Light Emitting Diode", also für organische, Licht emittierende Dioden.

Filme auf T-Shirts, Autos oder Vasen

Jörg Amelung, Photophysiker am Fraunhofer Institut für photonische Mikrosysteme, schildert die möglichen Anwendungen für OLEDs in den buntesten Farben: Weil die kleinen Leuchtpunkte so winzig sind, könnten irgendwann ganze Filme auf T-Shirts laufen oder auf Autos oder auf Vasen. Fenster sind mal transparent, mal Monitor. Eierwärmer zeigen die neuesten Nachrichten zum Frühstück. In absehbarer Zeit sei das alles denkbar, sagt Amelung. Bis dahin allerdings haben die Forscher noch eine ganze Menge Probleme zu lösen.

Die ersten, einfachen OLED-Bildschirme kamen 1999 auf den Markt - als Displays für japanische Autoradios. Mittlerweile blinken und leuchten weltweit rund 17 Millionen Kunststofffolien in vielen Bereichen des Alltags. Sony wird in den kommenden Wochen einen PDA mit OLED-Monitor auf den Markt bringen, den ersten Prototypen eines nur zwei Millimeter dünnen Farbfernsehers haben die Japaner gerade vorgestellt. Doch noch liegt der OLED-Umsatz mit weltweit 300 Millionen Euro im überschaubaren Rahmen.

Billiger, schneller, kleiner

Marktvolumen von zwei bis drei Milliarden Dollar

Marktforscher aber glauben, dass die Technik in fünf Jahren ein Marktvolumen von zwei bis drei Milliarden Dollar habe werde. Der Branchendienst "OLED Technology Report" hat errechnet, dass der Markt für OLEDs im vergangenen Jahr um 127 Prozent gewachsen ist.

Bis 2008 soll er im Schnitt 68 Prozent jährlich zulegen. Mit 73 Prozent Marktanteil haben die beiden Unternehmen Pioneer  und Samsung  bisher klar die Nase vorn.

Auch die Forscher von General Electric  forschen emsig an der Entwicklung von OLEDs. Erst jüngst gelang ihnen ein Durchbruch. Die Amerikaner haben ein Display mit den Maßen 24 mal 24 Zoll (61 Zentimeter) entwickelt - das bisher größte seiner Art. Spektakulär ist dabei die Lichtausbeute. Mit 1200 Lumen hat es die gleiche Leuchtkraft wie eine 100-Watt-Glühlampe, der Stromverbrauch jedoch ist deutlich geringer.

Billiger, schneller, kleiner

Und nicht nur diese Tatsache ist es, die den Einsatz der Leuchtdioden so attraktiv macht. Die Mikrolämpchen sind deutlich energieeffizienter als bisher benutzte Leuchten. Zudem ermöglichen sie - als Bildschirm verwendet - eine deutlich schnellere Reaktionszeit als etwa die heute üblichen LEDs, haben einen größeren Betrachtungswinkel und benötigen keine Hintergrundbeleuchtung, also weniger Platz, und sind entsprechend billiger in der Herstellung.

"Bewegtbilder, wie zum Beispiel beim Fernsehen, sind deshalb auch die Paradeanwendungen für OLEDs", sagt Forscher Leo. Langfristig gelten sie als perfekter Ersatz für heute bekannte Techniken zur Bilddarstellung. Die papierdünnen Lichtquellen eignen sich als Computer-, Fernseh- und Handydisplay. Oder als Büro- und Wohnzimmerbeleuchtung.

Blau macht eher schlapp

Blau macht eher schlapp als weiß

Allerdings macht vor allem ein Problem den Entwicklern derzeit noch zu schaffen: Die Lebensdauer liegt weit hinter denen herkömmlicher Produkte zurück. 1985, als der Hongkonger Chemiker Ching Tang die ersten OLEDs entwickelte, leuchteten sie gerade einmal wenige Minuten. Mittlerweile werden bis zu 200.000 Stunden erreicht. Nur leider nicht für jede Farbe, so Leo. Blau zum Beispiel macht eher schlapp als Weiß. "Nach einigen hundert Stunden Betriebsdauer hätte man also unschöne Farbverzerrungen."

Zwischen 50.000 bis 100.000 Stunden aber muss ein Fernseher heutzutage störungsfrei flimmern können - soweit sind die Leuchtplastik-Forscher aber noch nicht. Zumal noch nicht alle physikalischen OLED-Phänomene durchschaut sind, wie Leo einräumt. "Da hilft nur empirische Forschung", flachst der Professor. Im Klartext bedeutet das: Noch ist man in einigen Bereichen der Forschung nicht über das Trial-and-Error-Stadium hinaus.

Und es gibt weitere Probleme. Bislang kostet die Herstellung kleinerer OLED-Bildschirme das Zwei- bis Dreifache heute üblicher LED-Displays. Ein Grund dafür sind die hohen Produktionskosten. Die Herstellung der Bildschirme erfolgt unter Reinstraumbedingungen. Denn die Strukturen, mit denen es die Entwickler zu tun haben, sind so winzig, dass jedes Ministaubkorn ein ganzes Display funktionsunfähig machen würde. Jede einzelne OLED muss daher vollständig versiegelt sein, damit Außeneinflüsse wie Wasser und Sauerstoff nicht die empfindliche Technik stören.

Knicken und Biegen für die Dateneingabe

Flexible OLEDs, zum Beispiel für faltbare, elektronische und papierdünne Zeitungen sind zwar das Ziel nahezu aller Forscher. Wegen der Empfindlichkeit des Leuchtkunststoffes ist diese Vision aber kaum zu verwirklichen, glaubt Karl Leo. Denn es gibt bisher noch kein Material, dass flexibel genug wäre, um die OLED ausreichend zu schützen.

Immerhin haben Wissenschaftler der Sony Interaction Labors bereits ein Gerät entwickelt, bei dem die Dateneingabe über Knicken und Biegen des Displays möglich sein soll. Ein Prototyp namens Gummi verfügt bereits über die entsprechenden, wenngleich rudimentären, Eigenschaften. OLEDs allerdings sind bei Gummi noch nicht zum Einsatz gekommen. Das werde der nächste Schritt sein, haben die Japaner angekündigt.

Sollten die Entwickler in den nächsten Jahren ihre Vorstellungen realisieren können, dann steht uns nicht nur die Videotapete ins Haus. Auch OLED-beschichtete Fenster, T-Shirts und Kühlschranktüren wären möglich. Von Computer-, TV- und Handydisplays ganz abgesehen - ein Markt, mit dem schon jetzt mehr als 40 Milliarden Euro pro Jahr umgesetzt werden.

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