Strahlend hell, brillant und flexibel soll die Beleuchtung der Zukunft sein und wenig Energie verbrauchen: leuchtende Kunststoffe, die Organischen Licht Emittierenden Dioden, kurz OLEDs genannt, werden es möglich machen. ((Teaser Ende))

Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden eröffnete am 30. Oktober 2008 im Beisein von Bundesforschungsministerin Annette Schavan und dem sächsischen Ministerpräsidenten Stanislaw Tillich offiziell das "Center for Organic Materials and Electronic Devices Dresden" (COMEDD).

Insgesamt 25 Millionen Euro investierten die Bundesregierung, der Freistaat Sachsen und die Europäische Union in das Zentrum. Zentrale Aufgabe des COMEDD ist die Entwicklung kostengünstiger und produktionstauglicher Prozesse für Organische Halbleiterbauelemente. Dazu gehören Organische Licht Emittierende Dioden (OLEDs) und organische Solarzellen. OLEDs gelten als die Zukunftstechnologie für Displays und Beleuchtung.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert bereits seit Jahren diese innovative Technologie (Projekt OLLA). Z.Z. läuft eine weiterer Aufruf für die Förderung zum Themenfeld "Organische Leuchtdioden - Phase II" im Rahmen der Förderprogramme "Optische Technologien" und "Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft - WING".

OLEDs sind Bauelemente aus ultradünnen organischen Schichten auf einem Glas- oder Plastikträger, die beim Anlegen einer Spannung Licht aussenden. In der Natur gibt es dafür ein Vorbild: das Glühwürmchen, das sein gelbliches Licht ein- und ausschalten kann. OLEDs lassen sich auf große Flächen in hauchdünnen Schichten auftragen, sie bieten aus jedem Blickwinkel ein perfektes Bild, sie haben eine brillante Farbsättigung und benötigen wenig Energie. OLEDs können bereits hergestellt werden und es sind erste organische Leuchtanzeigen und Displays auf dem Markt.

Damit sich aber OLEDs auf dem Massenmarkt gegen die asiatische Konkurrenz behaupten können, müssen sie sich kostengünstig fertigen lassen. "Die Industrie für organische Beleuchtung wird nur entstehen, wenn wir in Europa nicht nur entwickeln und das Design vorgeben, sondern auch hier herstellen", erläutert Prof. Karl Leo, Institutsleiter des Fraunhofer Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS, dem Leitinstitut des COMEDD. Das Fraunhofer IPMS baut drei Pilotproduktionslinien auf. Organische Displays können mit zwei unterschiedlichen Verfahren hergestellt werden: Der OLED-Pionier Kodak hat beispielsweise die Small Molecule OLEDs entwickelt. Dabei werden kleine Moleküle im Vakuum aufgedampft. Die andere Technik hat Cambridge Display Technology entwickelt. Dieses Verfahren setzt langkettige große Moleküle ein. Diese lassen sich in Flüssigkeit lösen und kostengünstig aufschleudern oder mit einem Drucker auf die Elektrode auftragen.

Im COMEDD arbeiten Fraunhofer-Forscher an organischen Leuchtdioden, die auf kleinen Molekülen basieren. Kernstück des Zentrums sind mehrere Vakuumbeschichtungsanlagen, auf denen neuartige Prozesskonzepte evaluiert werden. Für die Entwicklung und Herstellung von OLED-Beleuchtungsmodulen auf flexiblen Substraten wird im COMEDD eine Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage mit einer Breite von 300 mm in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) aufgebaut.

Damit rücken leuchtende Tapeten oder der aufrollbare Bildschirm in die Nähe! OSRAM Opto Semiconductors hat eine großflächige transparente weiße OLED entwickelt, die im ein- wie auch im ausgeschalteten Zustand transparent ist und unter Laborbedingungen mehr als 20 lm/W bei 1000 cd/m² Helligkeit hat. Vergleichsweise erzeugt eine 100 Watt Glühlampe nur 15 lm/W. Zukünftig sind Leuchtflächen denkbar, die tagsüber gar nicht in Erscheinung treten, am Abend aber angenehmes, diffuses Licht spenden.

Vor mehr als zehn Jahren entdeckten Forscher die ersten Kunststoffe, die unter Stromzufuhr leuchten. Seither arbeiten zahlreiche Firmen und Forschergruppen in aller Welt am leuchtenden Plastik von morgen. Displays aus Kunststoff werden riesige Marktpotenziale vorhergesagt. Deutsche und europäische Firmen haben die Chance, sich ein Stück dieses Marktes zu erobern.
OLED-Leuchte
Foto: Fraunhofer IPMS
Über den Dächern von Hamburg erstrahlt die Weltkugel des Atlantic Hotels mit den LINEARlight-DRAGON Colormix von OSRAM in neuem und farbigem Glanz. Früher verbrauchten Leuchtstofflampen dafür über 400 Watt, jetzt strahlt die Weltkugel schon mit 100 Watt genau so hell und ihre Farbe kann über eine Software gesteuert werden.
Foto: OSRAM