Fortschritte beim Einsatz von OLEDs als Beleuchtung

Organische Leuchtdioden machen schönes Licht, lassen sich großflächig auf Wände oder Decken aufbringen und verbrauchen wenig Strom. Mit neuen Materialien und Produktionsverfahren könnten sie auch bezahlbar werden.

Forscher in Unternehmen und Universitäten machen vielerorts Fortschritte bei der Verwendung von organischen Leuchtdioden (OLEDs) als bezahlbare Beleuchtungstechnik. Damit ließen sich zum Beispiel großflächige Lichtquellen in Wände oder Decken integrieren, und der Stromverbrauch wäre nur halb so hoch wie bei konventionellen Leuchtmitteln. In ultradünnen Fernsehern oder Smartphones werden die noch relativ teuren OLEDs bereits eingesetzt.

Große leuchtende Flächen werden mit OLEDs möglich, weil sich ihre Moleküle breit verteilen lassen. Zudem werden sie nicht so heiß wie klassische LED, so dass aufwendige Kühlkörper überflüssig sind und der Aufbau der Lichtquelle insgesamt weniger kompliziert ausfallen kann. Trotzdem ist OLED-Licht bislang zehn- bis hundertmal teurer als konventionelles. Doch wenn die Kosten sinken, könnte es klassische Leuchtmittel verdrängen – manche sehen hier schon das nächste große Ding.

Tatsächlich haben Forscher in den letzten Wochen Fortschritte gemeldet, die eine deutlich höhere Effizienz von OLED-Beleuchtung versprechen. Ein Start-up namens Pixelligent zum Beispiel hat eine Methode gefunden, um die Lichtausbeute um den Faktor 2 bis 3 zu erhöhen. Dazu dienen Nanopartikel, die den Übergang von Licht zwischen den Komponenten einer OLED-Quelle erleichtern. Auf diese Weise werden Reflektionen verhindert, so dass mehr Licht nach draußen gelangt.

Mehrere Unternehmen machen zudem Fortschritte bei den Produktionskosten. Sowohl Konica-Minolta als auch OLED Works (ein aus der früheren OLED-Division von Kodak hervorgegangenes Unternehmen) entwickeln billigere Fertigungsverfahren. Ebenso wie der niederländische Anbieter Philips wollen diese beiden Unternehmen die Produktion von OLED-Beleuchtungen in den nächsten ein bis zwei Jahren erhöhen, was die Preise zusätzlich senken dürfte.

Noch ist der Preis auch deshalb so hoch, weil die Hersteller bei der Produktion Anlagen für die Fertigung von hochauflösenden Displays einsetzen, erklärt Michael Boroson, Technikchef bei OLED Works. Sein Unternehmen arbeitet daran, die Maschinen so umzubauen, dass sie weniger Material benötigen und schneller werden.

Bei Konica-Minolta beginnt in diesem Herbst die Serienproduktion von OLED-Lichtern auf flexiblen Plastikfolien. Dies geschieht nach dem Prinzip "Rolle zu Rolle", das schneller und billiger sein dürfte als die bisherige chargenweise Fertigung von OLEDs. Die Kapazität der Fertigungsstätte soll pro Monat eine Million Leuchtfolien mit einer Breite von 15 Zentimeter betragen.

Trotz solcher Fortschritte dürfte es jedoch noch Jahre dauern, die Kosten so weit zu drücken, dass OLED-Beleuchtung breite Anwendung findet. Derzeit kosten OLED-Lampen bis zu 9000 US-Dollar. Anfang 2017 will Philips OLED-Produkte für 600 bis 1600 Dollar auf den Markt bringen. Mit steigendem Produktionsvolumen sind weitere Kostensenkungen zu erwarten.

Auch Grundlagenforschung könnte OLED-Beleuchtung im großen Maßstab realistischer machen. Ihr weißes Licht ist aus den Farben rot, grün und blau zusammengesetzt, wobei der blaue Teil relativ ineffizient ist. Anfang Oktober hat jedoch Stephen Forrest, Professor für Materialwissenschaft und Ingenieurswesen an der University of Michigan, Forschungsergebnisse zu einem effizienteren und haltbareren Material für blaues Licht veröffentlicht. Insofern ist auch hier Besserung in Sicht.

"OLEDs erzeugen schöne Lichtflächen", erklärt Forrest, "ich glaube, dass sie in Zukunft eine sehr wichtige Lichtquelle sein werden, vielleicht sogar eine dominierende. Aber noch gibt es eine Lücke zwischen dem, was möglich ist, und was noch gebraucht wird, um die Kosten zu senken. (bsc)