Die Welt in neuem Licht

Vor mehr als fünfzehn Jahren entdeckten Wissenschaftler die ersten organischen Stoffe, die unter Stromzufuhr leuchteten. Seither arbeiten zahlreiche Firmen und Forschergruppen in aller Welt an der Weiterentwicklung der so genannten OLEDs (Organic Light Emitting Diodes). OLEDs haben erstaunliche Eigenschaften: Sie sind höchstens anderthalb Millimeter dünn, flexibel, kostengünstig in der Herstellung und sparen Energie.

Erste massenproduzierte OLEDs werden gegenwärtig schon als farbige Grafikdisplays eingesetzt, nicht nur in Kameras und Autoradios, sondern auch in Mobiltelefonen. Sie werden in Zukunft vor allem in diesem Bereich Anwendung finden, doch die Forschung konzentriert sich in besonderem Maße auch darauf, die organischen Leuchtdioden aufgrund ihrer Eigenschaften als Lichtquellen nutzbar zu machen. Dies würde eine nahezu unbegrenzte Möglichkeiten bei der Lichterzeugung bedeuten.

Das Verfahren

OLEDs basieren auf organischen Halbleitern, die leuchten, sobald Spannung anliegt. Der Aufbau eines OLEDs ist eigentlich sehr einfach: Auf Glas oder einer durchsichtigen biegsamen Trägerfolie wird ein transparenter elektrischer Leiter aufgebracht, gewöhnlich ist dies Indiumzinnoxid, das später im Bauteil als Anode fungiert. Der Träger wird dann mit dem organischen Leuchtmaterial hauchdünn überzogen. Abschließend wird noch eine metallische Kathode aufgedampft.

Auslaufmodell Glühbirne

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Glühbirne, die über 90 Prozent des Stroms nicht in Licht, sondern in Wärme umwandelt, sparen die OLEDs sehr viel Energie. Außerdem könnten OLED-Leuchten in Zukunft großflächig zu einem geringen Preis hergestellt werden - durch ein simples Druckverfahren - nur dass der Drucker statt "einer Zeitung eine Folie ausdruckt, die leuchten kann", sagt Diplom-Ingenieur Steffen Hergert, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Bildschirmtechnik an der Universität Stuttgart. Durch die Möglichkeit, günstig großflächige und effiziente Lichtquellen herzustellen, haben Forscher Visionen von leuchtenden Vorhängen, transparenten Lampen als Fenster, durch die tagsüber die Sonne scheint, während sie abends leuchten oder von Fernsehern, die schon in die Tapete integriert sind.

Die Verwendung von OLEDs für Beleuchtungszwecke steht aber noch am Anfang, da hier wesentlich höhere Anforderungen an die Leuchtdichte und die Lebensdauer gestellt werden als im Display-Bereich. Bis die OLEDs bei der Lichtanwendung den Massenmarkt stürmen, werden noch mindestens fünf bis zehn Jahre vergehen. Die Wissenschaftler haben mit Problemen zu kämpfen. Die verwendeten Materialien sind derzeitig größtenteils noch nicht sehr langlebig. Außerdem zeigen sich die OLEDs empfindlich gegenüber Wasser, Sauerstoff und Staub. "Im Moment sind wir noch mitten in der Forschung und Entwicklung", sagt Dr. Dietrich Bertram, Leiter der Abteilung OLED Development bei Philips Lighting.

Initiative der Bundesregierung

Im September starteten Forschungsministerin Annette Schavan (CDU) und Wirtschaftsvertreter eine Initiative zur Erforschung der OLEDs. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung und beteiligte deutsche Unternehmen werden deren Weiterentwicklung in den kommenden fünf Jahren mit insgesamt 600 Millionen Euro (OLED2015) fördern, um die hoch gesteckten Ziele zu erreichen und diese Beleuchtungstechnologie schnellstmöglich auf den Markt zu bringen. "Das Geld ist gut investiert", meint Steffen Hergert, "es ist sehr viel möglich."