Beachtliche Erfolge mit organischer Elektronik »Organische Elektronik nicht in Subgebiete zerlegen«

Prof. Karl Leo: "Was die organische Elektronik anbelangt, wird in der Diskussion oft übersehen, dass die organische Elektronik bereits sehr beachtliche Erfolge erzielt hat, zum Beispiel bei den OLED-Displays."

Professor Karl Leo, Direktor des Instituts für Angewandte Photophysik der TU Dresden und Leiter des Fraunhofer COMEDD (Center for Organic Materials and Electronic Devices Dresden), zählt zu den Koryphäen in der Forschung organischer Halbleiterschichten und deren Anwendungen in der Optoelektronik. Ein Gespräch über Potenzial, Chancen und Herausforderungen der organischen Elektronik.

Markt&Technik: Die organische Elektronik ist derzeit auf dem Weg von Innovation und Forschung hin zur Marktreife und Fertigung. Noch ist der Weg allerdings steinig. Woran liegt das?

Prof. Karl Leo: Man könnte sagen, dass wir auch in diesem Fall dasselbe Problem haben, dass wir in Deutschland oft haben: Wir sind in der Forschung immer sehr gut, aber wenn es um die Anwendung geht, dann schwächeln wir.
Aber was konkret die organische Elektronik anbelangt, wird in der Diskussion oft übersehen, dass die organische Elektronik bereits sehr beachtliche Erfolge erzielt hat, zum Beispiel bei den OLED-Displays. Diese werden dieses Jahr immerhin geschätzt einige Mrd. Umsatz erzielen. Daran  ist im Übrigen auch deutsche Technik beteiligt und zwar von Novaled. Einer der zukunftsträchtigen Märkte, in dem ich ebenfalls großes Erfolgspotenzial sehe, sind OLEDs für die Beleuchtung. Was Osram und Philips bei der OLED-Beleuchtung bislang erreicht haben, ist viel versprechend und  und mündet hoffentlich bald in die Massenproduktion.

Welche neue Anwendungen und Produkte haben Zukunft?

Man muss die Produkte differenziert betrachten. Wenn man die OLED-Beleuchtung als Beispiel herausgreift, dann muss man feststellen, dass Parameter wie Effizienz und Lebensdauer noch nicht da sind, wo wir sie gerne hätten. Die organische Elektronik ist auch derzeit noch eine teure Technologie. Es wird viel von Massendrucken und spottbiligen Produkten geredet und das ist momentan noch ohne Substanz. Die Herausforderung ist, die Produktionskosten und auch die Materialkosten, die derzeit noch sehr hoch sind, zu senken.

Wie wird die Produktion billiger?

Durch die Entwicklung von Produktionstechniken, die den Durchsatz steigern und dadurch die Kosten für die Produktion senken.

Welche Chancen hat die Organische und gedruckte Elektronik?

Es ist heute schon ein Milliarden-Markt - wenn man ihn nicht in Subgebiete zerlegt. Manche Leute übersehen gerne, dass das OLED-Display schon ein erfolgreiches Terrain der organischen Elektronik sind.
Auch die Begriffsbildung macht hier etwas Schwierigkeiten. Die Differenzierung nach gedruckt oder nicht gedruckt sollte meines Erachtens unterbleiben,  denn sie ist nicht zielführend. Man sollte keine Scheuklappen aufhaben und nur Teilgebiete sehen. Ob gedruckt oder nicht - wir sitzen alle in einem Boot. Dem Anwender und dem Kunden ist das Verfahren völlig egal. Wichtig wäre es, meiner Meinung nach das Feld sogar noch weiter zu fassen und von OLAE - Organic and Large Area Electronics sprechen.
 
Wo hakt es Ihrer Meinung nach noch – an der Forschungsförderung?

Ich würde sagen, die Forschungsförderung ist in Deutschland und Europa recht gut. Was uns am meisten fehlt, ist das Engagement von großen Firmen auch im Anwenderbereich. Der Erfolg des OLED-Displays beruht darauf, dass Samsung keine Mühen und Investitionen gescheut hat, um die OLED-Technologie voranzutreiben und einzusetzen.   

Sehen Sie die organische Elektronik in Zukunft als Konkurrenz zur siliziumbasierten Elektronik?

Nein, überhaupt nicht. Die siliziumbasierte Elektronik hat einen Reifegrad erreicht, den die organische Elektronik so schnell nicht erreichen wird.
Die organische Elektronik muss die Lücken schließen, die die Silizium-Elektronik nicht ausfüllen kann: Flexibilität auf Materialseite, Transparenz und große Fläche. Außerdem punktet die organische Elektronik durch Umweltverträglichkeit, denn die Kohlenstoffsubstanzen werden nur in winzigen Mengen verwendet.
 
Sie beschäftigen sich ja vor allem mit den Anwendungen in der Optoelektronik. Können Sie aus Ihrem Bereich einige „Leuchttürme“ nennen, also Projekte, die den Sprung von der Forschung in die Industrie bereits geschafft haben?

Wir arbeiten schwerpunktmäßig an organischen Leuchtdioden, Mikrodisplays z. B. für Datenbrillen und organischen Solarzellen. Wir forschen an neuen Fertigungsverfahren, an einer neuen Abscheidetechnik und Rolle-zu-Rolle-Beschichtung aus dem Vakuum. Leuchttürme, wie Sie es bezeichnen gibt es einige: Zum Beispiel ist es uns am Institut als weltweit erste gelungen, ein OLED als Mikrodisplay gemeinsam mit Bildsensorelementen in einen Mikrochip zu integrieren. Diese bieten ganz neue Möglichkeiten für »Augmented Reality«-Anwendungen. Sie können nun bereits in Daten-Brillen mit einem entsprechenden optischen Aufbau eingebaut werden. Damit können Informationen eingeblendet und das Umfeld weiterhin wahrgenommen werden, doch die Hände bleiben frei für weitere Tätigkeiten, weil die Informationen per Augenbewegung gesteuert werden können. Diese Anwendung erfreut sich großer internationaler Resonanz und daraus resultierender Aufträge.

Die SEMI Messe Plastics Electronics, die vor kurzem in Dresden stattfand, betont den Schulterschluss mit der Halbleiterindustrie. Warum dieser Fokus?

Wir konzentrieren uns ganz bewusst auf den Schulterschluss mit der Halbleiterindustrie. Denn die die bisherigen erfolgreichen Produkte aus der organischen Elektronik wurden alle aus der Halbleiterindustrie getrieben, wie im Fall von Samsung.  

Wie reagieren die deutschen Maschinenbauer auf die neuen Herausforderungen der organischen Elektronik - Gibt es hier bereits Kooperationen?

Es gibt in Deutschland eine ganze Reihe sehr aktiver Maschinenbauer wie Aixtron und von Ardenne. Dadurch dass die Display-Produktion in Korea Läuft, ist natürlich der Wettbewerb aus Asien auch sehr groß. Aber die deutschen Analgenbauer sind weltweit stark und sind auch hier gut vertreten.
Das Gespräch führte Karin Zühlke