Willkommen in der Plastikwelt!
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Dieser Effekt wird inzwischen für Displays aus „organischen Leuchtdioden“ (OLED) ausgenutzt. Wie in einem Sandwich packt man hierfür ein solches Polymer als hauchdünne Schicht zwischen zwei Elektrodenflächen. Legt man eine Spannung an, wandern aus beiden jeweils Löcher und Elektronen ins Polymer, vereinigen sich und erzeugen dabei einen Lichtblitz. Dies geschieht Millionen Mal in einer Sekunde, so dass das Sandwich wie eine Lampe wirkt. Je nach der molekularen Struktur des Polymers kann dieser dabei verschiedene Wellenlängen – also Farben – aus dem gesamten Spektrum annehmen: von blau über gelb bis rot. Je drei solcher Polymerdioden ergeben dann den Bildpunkt eines Monitors. Beim niederländischen Elektronikkonzern Philips hat man daraus den Prototypen eines extrem flachen TV-Bildschirms hergestellt. „Ich gehe davon aus, dass großflächige OLED-Fernseher bis Ende des Jahrzehnts auf den Markt kommen“, sagt Mark Overwijk, der bei Philips die Abteilung Flachdisplays leitet. „Kleine Plastikdisplays gibt es bereits jetzt schon in Produkten zu kaufen.“
Der Vorteil solcher OLED-Monitore gegenüber herkömmlichen Flachbildschirmen ist immens. Sie leuchten aus sich heraus, brauchen also keine Hintergrundbeleuchtung und das Bild ist auch dann noch klar erkennbar, wenn man schräg darauf schaut. „Bei dieser Plastikelektronik steht uns eine Revolution ins Haus“, ist sich Ulrich S. Schubert, Chemiker an der TU Eindhoven, sicher. Denn anders als in der Siliziumelektronik heutiger Computern sind hier keine Reinräume mit aufwändigen Produktionsverfahren nötig: „OLEDs lassen sich mit einem Tintenstrahldrucker herstellen“, so Schubert. Gibt man die Leuchtpolymere in ein Lösungsmittel, lassen sie sich wie Tinte über winzige Düsen exakt im gewünschten Muster auf eine Trägerfolie auftragen. Das aber bedeutet: Der Flachbildschirm der Zukunft wird endlich bezahlbar – selbst in Übergrößen. „Den können Sie sich auch einfach an die Wand hängen“, sagt Schubert. „Wenn Sie nicht fernsehen, nutzen Sie ihn eben als Bild oder Beleuchtung – und danach kann er auch wie eine Jalousie eingerollt werden.“
Doch nicht nur Bildschirme können aus Kunststoffdioden gefertigt werden. Auch robuste, platzsparende Lampen werden plötzlich möglich. Besonders für die Autoindustrie könnte das interessant sein. Bis zu 100 Glühbirnen sind in einem heutigen Mittelklassewagen untergebracht. Die nehmen Platz weg und sind vibrationsempfindlich. Bayer MaterialScience hat deshalb aus den Plastikdioden mit dem Schweizer Elektronik-Spezialisten Lumitec Folien entwickelt, die direkt auf das Armaturenbrett aufgetragen werden und Tacho oder Benzinstandsanzeige durch Anlegen einer Spannung beleuchten können. Die Technologie passt aber ebensogut in Schränke oder Taschen. Die Suche nach Schlüssel oder Lippenstift im schwarzen Loch der Handtasche könnte damit bald der Vergangenheit angehören.
Für Manfred Rink, Vice President New Business bei Bayer MaterialScience, sind solche Anwendungen nur Vorboten eines umfassenderen Trends: „Die Entwicklung geht hin zu ‚smart surfaces’, zu intelligenten Oberflächen aus neuen, hochwertigen Kunststoffen.“ Diese lassen sich nicht nur zum Leuchten bringen, sondern inzwischen auch zwischen transparent und undurchsichtig hin und her schalten. Konsequenz: „Der Autoscheinwerfer wandert irgendwann in die Karosserie und ist dann hinter einem schaltbaren Kunststoff verborgen.“ Auch sei denkbar, Kühlschranktüren zu konstruieren, die auf Knopfdruck den Blick auf die Vorräte freigeben. Dann müsste man nicht mehr die Tür öffnen, nur um nachzusehen, ob noch Joghurt da ist, und würde wertvolle Kühlenergie sparen.
Kunststofffolien könnten demnächst aber nicht nur das Leben angenehmer machen und Energie sparen helfen – sondern auch Energie produzieren. Christoph Brabec von Konarka Technologies ist überzeugt, dass hier die Solarzellen der Zukunft warten. Sein Konzept geht zurück auf ein Experiment, das Alan Heeger, einer der Entdecker leitfähiger Polymere, und Serdar Sariciftci in den Neunzigern machten. Sie stellten fest, dass eine Lösung aus leitenden Polymeren und so genannten Buckyballs, fussballartigen Kohlenstoffmolekülen, einfallendes Sonnenlicht in Strom umwandeln kann. Die Lichtteilchen setzen in den Polymeren Elektronen in Bewegung, die von den Buckyballs aufgenommen und über Elektroden abgegriffen werden können.