Beleuchtung OLED-Licht macht rasante Fortschritte

Die LivingSculpture-Leuchte von Nahem. Die einzelnen OLED-Panels befinden sich an verschieden langen Stäben.
Die LivingSculpture-Leuchte von Nahem. Die einzelnen OLED-Panels befinden sich an verschieden langen Stäben.

Die OLED-Technik legt gerade eine enorme Entwicklung hin. Schneller als erwartet haben sich Lebensdauer, Helligkeit und Effizienz verbessert und sind technisch ausgereift. Nur die Preise müssen noch nachziehen. Doch schon 2016 könnte es die OLED für jedermann erschwinglich im Baumarkt geben. Das sind die Erkenntnisse eines Besuchs bei Philips in Aachen.

Die weltweit größte Anlage zur Fertigung von OLEDs für die Beleuchtung steht in Aachen. Jeden Tag verlassen Kisten voller neuer Panels das Gelände. Was genauere Angaben zur Produktionskapazität oder zu den Kunden betrifft, verrät Philips nichts. Das ist geheim. Immerhin soll die komplette Ware verkauft sein, gelagert wird daher nichts. Das wäre auch gar nicht so sinnvoll, da die OLED-Technik gerade rasante Fortschritte macht. Alles, was gelagert würde, wäre nach kurzer Zeit schon wieder überholt, gibt sich das Unternehmen selbstbewusst. Was die entscheidenden Parameter wie Effizienz, Helligkeit, Größe und natürlich die Kosten betrifft, habe man die eigene Roadmap geradezu überrannt. Derzeit sei man da, wo man eigentlich erst 2017 zu sein glaubte.

In Zahlen sieht das so aus: Philips -erreicht mit seinen „Lumiblade“-OLEDs derzeit eine Lebensdauer von 30.000 Stunden, also dem dreißig-fachen einer klassischen Glühlampe. Danach hat die OLED 30 Prozent ihrer Leuchtkraft eingebüßt. Auch hier lässt sich der Fortschritt erkennen, da sich die Lebensdauer früher auf 50 Prozent weniger Leuchtkraft bezog. Die Effi-zienz der Panels liegt momentan bei 45 lm/W, die Leuchtdichte der 12 × 12 cm² großen Kacheln beträgt 6.500 cd/m².

Zur Messe Light+Building, die Anfang April 2014 in Frankfurt stattfindet, sollen sich diese Werte aber noch weiter verbessern. Die Lebensdauer soll auf weit über 30.000 Stunden steigen und die Lichtausbeute 60 lm/W erreichen, was dem Wert einer Energiesparlampe entspricht. Größere Fortschritte sind auch bei der Leuchtdichte zu erwarten, die auf 10.000 cd/m² steigen soll. Das sind wohlgemerkt die Werte, die mindestens zu erwarten sein sollen.

Kosten sind noch zu hoch

Technisch gesehen ist die OLED damit marktreif, sie lässt sich also in allen gängigen Anwendungen einsetzen. Noch nicht marktreif ist der Preis, der derzeit bei 6.000 bis 7.000 Euro pro Quadratmeter liegt; angepeilt wird ein Quadratmeterpreis um die 1.000 Euro. Das könnte Ende 2014/Anfang 2015 der Fall sein.

Dabei sind die Kosten aber schon zurückgegangen. Zum Beispiel durch die 2012 eingeweihte, 40 Mio. Euro teure Produktionsanlage, welche die alte Forschungslinie ergänzt, die sich Philips einst sogar mit Konkurrent Osram teilte. Die neue Anlage schafft nun an einem Tag den Durchsatz, für den die alte -Pilotanlage sieben Tage brauchte.

Neben der gestiegenen Fertigungs-kapazität lassen auch weitere Entwicklungen die Kosten sinken. Zum Beispiel die massenhafte Fertigung von OLED-Displays für Smartphones in Asien. Die hauptsächlich von Samsung eingesetzten und hergestellten Displays erreichen mittlerweile Stückzahlen von über 50 Mio. pro Quartal. Das erhöht natürlich den Bedarf nach Ausgangschemikalien für die OLED-Produktion enorm. Dadurch werden größere Mengen dieser Chemikalien hergestellt, was wiederum die Preise drückt.

60 % der Kosten für ein OLED macht übrigens das Glas aus. Das extrem plane Displayglas, das Philips verwendet, kommt aus Japan. Kein deutscher Hersteller ist in der Lage, so ein Glas herzustellen, das solche geringen Unebenheiten besitzt, wie sie die OLEDs brauchen. Von Werk aus mit dabei ist die leitfähige ITO-Schicht (Indium-Zinnoxid). Diese Schicht ist die Anode der OLED und sorgt dafür, dass der Strom gleichmäßig über deren Fläche verteilt wird, so dass sie an jeder Stelle gleich hell ist.

In der Regel befinden sich die Schichten der OLED zwischen zwei miteinander verklebten Glasplatten, also zwischen dem Glas-Substrat und dem Schutzglas. Seit neuestem verwendet Philips statt des Schutzglases eine Plastik-Abdeckung, was ebenfalls die Kosten senkt.

Unbegrenzte Anwendungsmöglichkeiten

All diese Kostensenkungen sollen dazu führen, dass sich etwa ab 2016 jeder Mensch OLED-Module im Baumarkt kaufen kann. Momentan ist diese Lichtquelle ja noch auf teure Designobjekte oder Spezialanfertigungen beschränkt.

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OLEDs in der Beleuchtung

OLEDs in der Beleuchtung

Die Frage ist, was man damit alles machen kann. Hier sind die Möglichkeiten grenzenlos. Man soll sich die OLED einfach als „Lichtmaterial“ vorstellen, sagt ein Sprecher des Unternehmens. Im Klartext heißt das, dass OLED-Licht nicht auf herkömmliche Fassungen oder sonstige Formfaktoren beschränkt ist. Auch die Kühlung, wie sie etwa bei der LED-Beleuchtung notwendig ist, fällt bei OLEDs weg, da sie nur warm, aber nicht heiß werden. Das Gleiche gilt für Optiken, die das Licht einer LED für -bestimmte Anwendungen streuen müssen. Da OLEDs auch transparent sein können, sind leuchtende Fenster genauso vorstellbar wie leuchtende Leisten, Spiegel oder Regale. Nicht zu vergessen natürlich die klassischen Leuchten an der Decke oder auf dem Schreibtisch.

Bei solchen nahezu grenzenlosen -Design-Möglichkeiten wird natürlich auch die Automobil-Industrie hellhörig. Kein Wunder also, dass Audi in diesem Jahr den Prototypen eines OLED-Rücklichts vorstellte. Kurz danach zog BMW mit einem OLED-Rücklicht nach, bei dem jedoch Osram die Panels lieferte. Der Verwendung im Auto standen bisher die hohen Temperaturen und die UV-Strahlung im Weg, die den organischen Schichten in der OLED zu schaffen machten. Allerdings hat Philips diese Probleme jetzt gelöst. Das UV-Licht wird gefiltert und die Automotive-qualifizierten OLEDs halten Temperaturen von rund 100 °C aus. Schon ab 2015 könnten die ersten Oberklasse-Wagen mit OLED-Rücklichtern über deutsche Straßen fahren.

Die erste aktuelle Massenanwendung von OLEDs ist übrigens ein Notausgangsschild des belgischen Herstellers ETAP (Bild 5). Das OLED-Modul hinter dem grünen Fluchtschild ist 11 cm × 22 cm groß und soll durch sein homogenes Licht bis zu 30 m weiter zu sehen sein als bisherige Schilder. Den Preis verrät das Unternehmen allerdings nicht. In Sachen Umwelt kann die OLED ebenfalls punkten, da sie zum allergrößten Teil aus Glas besteht. Das Glas macht über 99,9 % einer OLED aus, die nur 400 nm dicken organischen Schichten fallen kaum ins Gewicht. Damit ließe sich ein OLED-Panel einfach im Glasmüll entsorgen, vorausgesetzt natürlich, die umgebende Elektronik wird entfernt.

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