OLEDs: Problem Verkapselung

Bei den OLEDs hat sich in den letzten Jahren einiges getan. Wissenschaftler und Techniker arbeiten daran, Effizienz und Lebensdauer der OLEDs weiter zu steigern und gleichzeitig die Fertigungskosten zu senken.

Prof. Dr. Karl Leo ist Leiter des Instituts für Angewandte Photophysik (IAPP) an der Technischen Universität Dresden und leitet dort die Arbeiten zu organischen Halbleitern. Außerdem ist er stellvertretender Leiter am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS). Wir sprachen mit ihm über den derzeitigen Stand der Forschung.

Herr Prof. Leo, wo befindet sich die aktuelle OLED-Forschung derzeit?

OLEDs werden in kleinen Displays bereits kommerziell eingesetzt. Die aktuelle Forschung befasst sich mit einer weiteren Steigerung der Effizienz und Lebensdauer, damit auch hochwertige Anwendungen wie zum Beispiel große OLED-Fernsehdisplays möglich werden. Weiterhin befasst sich die Forschung intensiv mit weißen OLEDs für die Anwendungen in der Beleuchtung, wo die Effizienz noch deutlich gesteigert und die Fertigungskosten noch deutlich gesenkt werden müssen.

Welche neuesten OLED-Produkte haben sich auf dem Markt bereits etabliert?

Das momentan am heißesten diskutierte Produkt ist der erste OLED-Fernseher von Sony, der zwar mit 11 Zoll Diagonale noch vergleichsweise klein ist, aber die überragende Bildqualität der OLEDs eindrucksvoll demonstriert. In breiter Anwendung sind kleine Passiv-Matrix-Displays, meist für MP3-Spieler und Außendisplays von Mobiltelefonen, und zunehmend auch 2-Zoll-Aktiv-Matrix-Displays als Hauptdisplay von Mobiltelefonen.

Wie weit ist die Entwicklung von OLEDs im Beleuchtungsbereich fortgeschritten?


Im Labor wurden bereits Effizienzen von 64lm/W vermeldet, was circa 4 Mal so effizient ist wie eine Glühbirne und einer Leuchtstoffröhre nahe kommt. Erste Produkte im hochwertigen Designbereich sollten bereits in diesem Jahr erhältlich sein, eine OLED-Designleuchte wurde kürzlich von Osram vorgestellt. Für eine breite Anwendung sind jedoch noch eine erhebliche Steigerung von Effizienz und Lebensdauer und eine deutliche Kostensenkung notwendig.



Welche Chancen aber auch Risiken bringen OLEDs in diesem Bereich mit sich?

Die Chancen ergeben sich daraus, dass OLEDs als flächige, potenziell biegsame und hocheffiziente Lichtquelle eine neue Qualität der Beleuchtung erlauben: statt wie bisher Punktlichtquellen aufwendig zu verteilen, kann das Licht unmittelbar so erzeugt werden, wie es benötigt wird, und praktisch jede Fläche leuchtend gestaltet werden. Zudem sind neue Ansätze wie transparente Lichtquellen möglich, die im ausgeschalteten Zustand wie Glasplatten aussehen.

Die Markteinführung von flexiblen OLEDs verzögert sich noch. Welche Probleme gibt es?


Das entscheidende Problem liegt darin, dass OLEDs sehr gut gegen Luft und Wasserdampf verkapselt werden müssen, wenn die Lebensdauer nicht stark reduziert werden soll. Bei einem flexiblen Produkt müssen dazu flexible Dünnschicht-Verkapselungen gefunden werden, die bisher nicht produktionsreif sind. Ich gehe aber davon aus, dass diese in wenigen Jahren zur Verfügung stehen werden.

Wohin entwickelt sich Ihrer Meinung nach die OLED-Forschung in den nächsten Jahren?

Ich denke, dass es stetige Fortschritte in Effizienz und Lebensdauer geben wird. Für weiße OLEDs scheint zumindest im Labor eine Effizienz von 100 lm/W in absehbarer Zeit möglich. Die Lebensdauer sollte so lang werden, dass auch in Beleuchtungsanwendungen kein Wechsel des Leuchtmittels benötigt wird. Bei der Dünnschichtverkapselung und bei der Kostensenkung in der Produktion erwarte ich ebenfalls große Fortschritte.