Leiten und leuchten
5. März 2008
Seit Jahren schon sind OLEDs, organische Leuchtdioden, ein heißes Thema in den Labors von Industrie und Universitäten. Gegenüber herkömmlichen Dioden versprechen sie viele Vorteile: Sie sind billig herzustellen, flexibel einsetzbar und der Energieverbrauch ist günstig. Flüssigkristall-Displays benötigen Hintergrundbeleuchtung, während die OLEDs selbst leuchten - das Licht, das erzeugt wird, kann auch genutzt werden.
Hochinteressant ist das vor allem für die Mobilelektronik. Einige MP3-Player haben bereits stromsparende OLED-Displays eingebaut. Ende 2007 kam der erste Fernseher auf OLED-Basis auf den Markt gebracht – mit einer noch recht bescheidenen Bildschirmdiagonale von 11 Zoll, das sind 23 Zentimeter. Dafür aber ist das Display extrem dünn - gerade mal drei Millimeter.
Der Traum vom Roll-Display
Der Traum aber ist eine anderer: Laptops oder auch Handys, bei denen man das Display Platz sparend zusammenrollen kann, um es dann bei Bedarf großflächig auszubreiten. Dazu müsste man den OLED-Bildschirm auf einer biegsamen Unterlage aufbringen. "Prototypen gibt es einige, aber noch keine Produkte", sagt Klaus Meerholz von der Universität Köln. Auch er entwickelt Plastik, das leuchtet, wenn man Strom hindurchschickt.
Bis zur Serienreife gibt es aber noch ein Problem zu lösen: Die Barriere-Eigenschaften gegen Wasser und Sauerstoff von flexiblen Substraten sind noch nicht ausreichend, um eine ausreichende Lebensdauer zu ergeben - die biegsamen Bildschirme sind schlicht noch zu undicht. Wasser und Luftsauerstoff können eindringen und die leuchtenden Polymere zerstören. Aber es dürfte nur noch eine Frage der Zeit sein, bis die Industrie dieses Problem in den Griff bekommt.
Derweil arbeitet Meerholz an einer Methode, wie man die OLEDs noch preisgünstiger herstellen kann. Bisher werden die Polymere oft in luftleeren Vakuumtöpfen verarbeitet – eine aufwändige Angelegenheit, gerade für die Massenfertigung großer Bildschirme. Mit dem Verfahren von Meerholz dagegen lassen sich die Displays mit einer Art Tintenstrahldrucker aufdrucken und dann wie bei der Herstellung von Computerchips belichten. Die Leistung der neuen Bauteile sei schon passabel, sagt Meerholz. Aber: "Wo wir noch ein bisschen schlechter sind, ist die Lebensdauer. Da muss man einfach härter dran arbeiten. Dann kriegt man das in den Griff."
Das kalte Licht
Doch der leuchtende Kunststoff ist nicht nur für Display und Bildschirme gut, sagt Meerholz. Er taugt für Lampen. "Die Bestrebungen in Europa und den USA gehen eher dahin, Beleuchtung zu machen. Ganze Wände könnten Sie bekleistern. Das ist eine kalte Lichtquelle."
Herkömmliche Glühbirnen wandeln den Strom vor allem in Wärme um. Nur etwa fünf Prozent der Energie werden tatsächlich zu Licht. Organische Leuchtdioden wären da deutlich effektiver. Großflächig eingesetzt könnten sie einiges an Strom sparen – und damit CO2-Emissionen.
Und dann zaubert der Forscher noch etwas anderes aus dem Hut: "Wir setzen die OLEDs in einem organischen Speicher-Bauteil ein. Wo sie eine Doppelfunktion haben, oder sogar eine Dreifach-Funktion: Zum einen Informationen aufzunehmen, sie zu speichern und dann auch wieder darzustellen. Diese drei Funktionen in einem Bauteil gibt es in dieser Form gar nicht. Das ist uns jetzt gelungen."
Einem Bildschirm etwa könnte man in einer Ecke eine Art Wasserzeichen einprogrammieren – als Fälschungsschutz. Und denkbar wären auch Ausweiskarten auf OLED-Basis, auf denen sich Zugangsdaten einfach, aber fälschungssicher aufprägen ließen.