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Die Zukunft ist ein Sandwich

von Katja Neumann, 03.09.2010

 
In nur wenigen Jahren hat es die LED geschafft, zum festen Bestandteil der Architekturbeleuchtung zu werden. Heute ist sie in fast jedem Haushalt sowie in Autoscheinwerfern und Taschenlampen zu finden. Kaum ist dieser Durchbruch gelungen, steht schon die nächste Revolution in den Startlöchern: Die OLED hat wie die LED das Potenzial, die Beleuchtungs- und Elektronikbranche zu revolutionieren. Denn im Gegensatz zur LED ist die OLED, also die organische Leuchtdiode, kein Lichtpunkt, sondern eine leuchtende Fläche. Konkret bedeutet dies, dass wir in Zukunft unseren Fernseher zusammen rollen und mitnehmen können, dass Tapeten und Vorhänge aus sich selbst heraus leuchten und wir bei Dämmerung unsere Fenster einschalten können, sodass sie 24 Stunden Tageslicht simulieren. Obwohl einige Hersteller bereits OLED-Leuchten anbieten, bietet die neue Technik ein enormes Potenzial, das bei weitem noch nicht ausgeschöpft ist.


Die Entwicklung der OLED begann bereits Ende der 1980er Jahre auf Basis des Phänomens Elektrolumineszenz und kam in der 1990er Jahren so richtig in Schwung, als entdeckt wurde, dass sich sogenannte Polymere, also langkettige Molekülverbindungen, für den Einsatz in OLEDs eignen. Als einer der ersten Hersteller investiert Philips seit 1991 in die Erforschung dieser Technologie, zunächst für die Entwicklung von OLED-Bildschirmen und seit 2004 von OLED-Beleuchtungsanwendungen.

Was sind OLEDs?

Im Bereich der Beleuchtung gilt die OLED als erstes Flächenleuchtmittel. Und hier besteht auch der größte Unterschied zur LED: Die LED generiert einen klaren Lichtpunkt, vergleichbar mit einer Mini-Glühbirne. OLEDs sind dagegen extrem flache Paneele, die ein weiches und abgeblendetes Licht über ihre gesamte Oberfläche abstrahlen. Daher wird die OLED die LED auch in Zukunft nicht ersetzen, denn es handelt sich um zwei völlig unterschiedliche Lichtarten. Die OLED ist aufgebaut wie ein Sandwich: Eine extrem dünne leuchtende Schicht – nur ein Tausendstel eines Menschenhaars dick – wird auf eine transparente, positiv geladene Elektrode aufgetragen. Darauf aufgesetzt wird eine zweite, negative Elektrode. Dieses „Sandwich“ muss, um es vor Einflüssen wie Luft oder Wasser zu schützen, auf einen Träger platziert werden, in den meisten Fällen ist es Glas oder ein transparenter Kunststoff. Wird elektrische Spannung zugeführt, beginnt die innere Schicht zu leuchten. Durch unterschiedliche Trägermaterialien können inzwischen auch farbige OLEDs produziert werden.

Einsatzbereiche der OLED

Der Vorteil dieser neuartigen Lichtquelle ist neben ihrer Energieeffizienz und kaum spürbaren Wärmeabstrahlung – sprich, man kann OLED-Leuchten jederzeit bedenkenlos anfassen – vor allem ihre enorm flache Bauweise. So wird es möglich sein, mit OLEDs Licht auf völlig neuartige Weise in Produkte und Oberflächen zu integrieren. Die Lichtquelle muss nicht mehr „versteckt“ werden, sondern dient als eigenständiges Gestaltungsmittel, als Leuchtfläche. In der Architektur kann man sich OLEDs als regelrechte „Lichtwolken“ vorstellen. Decken und Wände könnten in verschiedenen Farben erstrahlen, das Licht kann einzig als Lichtquelle eingesetzt werden, ohne sichtbares, technisches Zubehör wie Aufbau, Zuleitungen oder Rahmen. Es kann durch seine extrem flache Bauweise zudem in nahezu jeder Oberfläche von jeder Größe integriert werden.

Zukunftsmusik?

Das Potenzial der OLED ist bei Weitem noch nicht ausgeschöpft. Dennoch sind schon heute OLED-Leuchten von verschiedenen Herstellern und Designern, wie zum Beispiel Ingo Maurer, erhältlich. 2009 war es wieder das Unternehmen Philips , das die ersten OLED-Leuchten kommerziell verfügbar machte. Im gleichen Jahr präsentierte Philips mit seiner OLED-Marke Lumiblade auch einige ungewöhnliche Konzeptentwürfe, die mit namhaften Designern wie Jason Bruges oder Tom Dixon entstanden sind.
Im Juli 2010 eröffnete das Unternehmen in seiner ehemaligen Bildröhrenfabrik in Aachen ein OLED-Kreativlabor namens Lumiblade Creative Lab, in dem Fachleute aus unterschiedlichen Bereichen das Potenzial der OLED erforschen. Daneben bietet das Lumiblade Creative Lab auch Ausstellungsräume, in denen die bisherigen Entwicklungen ausgestellt werden, sowie Werkstätten und eine Materialbibliothek.

Materialforschung

Ein Aspekt, den die Lichtspezialisten verbessern möchten, ist das Trägermaterial. So besitzen OLEDs heute in ausgeschaltetem Zustand eine glänzende, spiegelartige Oberfläche. In Zukunft sollen vollständig transparente Trägermaterialien entwickelt werden, die in ausgeschaltetem Zustand durchsichtig sind. Transparente OLEDs könnten zum Beispiel als Fenster fungieren, die tagsüber den Blick ins Freie preisgeben und bei Dunkelheit oder schlechtem Wetter einfach angeschaltet werden. Durch die dem Tageslicht sehr ähnliche Lichtqualität der OLEDs könnte das Fenster schließlich in Helligkeit erstrahlen, einem schönen Sonnentag gleich, und parallel die Innenbeleuchtung ergänzen. Auch der Einsatz als Sichtschutz in Büros, der bei Bedarf angeschaltet wird, ist denkbar. Mit vollständig transparenten OLEDs rechnen die Forscher in den nächsten drei bis fünf Jahren.
Zurzeit sind OLEDs überwiegend mit dem Trägermaterial Glas erhältlich, da nur Glas den empfindlichen Kern der Leuchtdioden sicher vor Umwelteinflüssen zu schützen vermag. So arbeiten die Entwickler auch an Kunststoffmaterialien, die den nötigen Schutz bieten können, und zugleich flexibel sind. Damit könnten OLEDs in nahezu jede Oberfläche integriert werden und diese vollständig erleuchten, wie zum Beispiel Textilien, Tapeten oder Möbel.

An dem enormen Wachstumsmarkt OLED möchte natürlich auch die Bundesregierung mit dem Standort Deutschland teilhaben und hat daher Ende vergangenen Jahres das Projekt „So-Light“, kurz für Special Organic Light, gestartet. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Projekt, an dem elf Unternehmen, unter anderem Siteco oder Novaled, und Forschungsinstitute, wie das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme oder die Universität Paderborn, teilnehmen, mit 14,7 Millionen Euro über den Zeitraum von drei Jahren. Der Fokus des Projekts liegt auf der Entwicklung neuer Materialien, der Weiterentwicklung optischer Systeme zur Lichtlenkung und der Erarbeitung von Anwendungsstudien für OLEDs. Darüber hinaus sollen die Studien auch auf konkrete Bereiche wie Architektur, Automotive oder der Hinterleuchtung von Groß-Displays angewendet werden.

www.siteco.de
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Philips Lumiblade

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Siteco

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