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„OLED100.eu“ hat serienreife, aber teure Organik-Leuchten entwickelt

Als Demonstrator konstruierte das OLED100-Konsortium auch diese Konferenztisch-Beleuchtung aus OLEDs. Abb.: Heiko Weckbrodt

Als Demonstrator konstruierte das OLED100-Konsortium auch diese Konferenztisch-Beleuchtung aus OLEDs. Abb.: Heiko Weckbrodt

Dresden, 23.11.2011. Das Industrie- und Forschungskonsortium „OLED100.eu“ hat jetzt serienreife Organikleuchten entwickelt, die in Lichtausbeute und Lebensdauer auf einer Stufe mit Energiesparlampen stehen. Die Preise sind indes noch happig: Die ersten OLED-Lampen, die Osram, Philips und Novaled jetzt auf den Markt bringen, kosten um die 5000 Euro. Die Projektpartner sind aber überzeugt, dass diese Technologie eine große Zukunft hat.

Die Vision, die Forscher und Firmen mit „organischen Leuchtdioden“ (OLEDs) verknüpfen, hat etwas Strahlendes. Die organikbeschichteten Wohnzimmerfenster der Zukunft sollen multifunktional sein: Bei Tage öffnen sie den Blick auf die City, nachts werden sie selbst zu Leuchten, die Tageslicht in die gute Stube werfen. Genauso könnte das Furnier der Einbauküche nachts zur Flächenlampe werden. Oder man stelle sich Autos vor, die auf Knopfdruck ihre Farbe wechseln…

20-Millionen-Euro-Forschungsprojekt mit 15 Partnern
Blick auf eine Beschichtungslinie im Dresdner Fraunhofer-Zentrum "COMEDD". In dessen Ausstattung flossen fast 25 Millionen Euro, beschäftigt sind hier rund 70 Spezialisten. Abb.: Heiko Weckbrodt

Blick auf eine Beschichtungslinie im Dresdner Fraunhofer-Zentrum "COMEDD". In dessen Ausstattung flossen fast 25 Millionen Euro, beschäftigt sind hier rund 70 Spezialisten. Abb.: Heiko Weckbrodt

Die ersten Schritte dahin hat das nun in Dresden abgeschlossene 20-Millionen-Euro-Projekt „OLED100.eu“ getan, an dem neben dem Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) 14 Partner aus ganz Europa beteiligt waren. Aus der ursprünglich von den Dresdnern erhofften OLED-Leuchtenfabrik im Elbtal ist zwar bisher nichts geworden. Doch der Dresdner Beitrag war wesentlich: So hat das IPMS-Prototypenzentrum COMEDD (Center for Organic Materials and Electronic Devices Dresden) hat eine neue Fertigungstechnologie entwickelt, bei der auf die teure Photolithografie verzichtet werden kann und statt dessen eine Siebdrucktechnik die OLED-Paneele strukturiert. Und die Lichtausbeute und Lebensdauer der OLEDs wurden durch die „PIN-Technologie“ der Dresdner Firma Novaled auf 60 Lumen pro Watt und bis zu 100.000 Stunden Betriebsdauer hochgetrieben.

Damit erreichen die Organikpaneele zwar noch nicht die Lichtausbeute von Leuchtstoffröhren (das ursprüngliche Ziel des Konsortiums waren 100 Lumen je Watt), liegen aber jetzt mit Energiesparlampen auf einem Niveau. Die hier entwickelten Technologien kommen nun in zwei Pilot-Produktionslinien von Osram und Philips in Regensburg und Aachen zum Einsatz, die jetzt Organikleucht-Paneele für Designerlampen produzieren. Wie Karsten Diekmann von Osram mitteilte, investiert sein Unternehmen bis 2013 rund 50 Millionen Euro in diese neue Leuchten-Linie.

Europas Kopf-an-Kopf-Rennen mit den Asiaten

„Das ist ein wichtiges Signal, dass diese Produktion in Deutschland stattfindet“, sagte Stefan Grabowski von Philips. Derzeit sei ein „Kopf-an-Kopf-Rennen“ um die Führung in der OLED-Technik zwischen Europa auf der einen und Japan sowie Korea auf der anderen Seite im Gange, schätzte Novaled-Forschungschef Jan Blochwitz-Nimoth ein. „Die USA sind bereits abgehängt.“

OLEDs gelten als so vielversprechend, weil sie sich konzeptionell stark von konventionellen Leuchten, die alle Punkt- oder Röhrenstrahler sind, unterscheiden: Um sie herzustellen, wird auf einen Glas- oder Plastikträger eine nur wenige Hundert Nanometer (Millionstel Millimeter) dünne Schicht organischer Moleküle aufgebracht, die unter Strom flächenhaft leuchten. Sie brauchen also keine Lampenschirme oder Reflektoren, können auch biegsam konstruiert werden, so dass sie auf jede Oberfläche passen. Zudem erzeugen sie ein weit angenehmeres Licht als zum Beispiel Leuchtstoffröhren und sind sehr platzsparend. Auch haben sie prinzipiell das Potenzial, weltweit für erhebliche Energieeinsparungen zu sorgen.

Denn etwa 20 Prozent des Weltstrombedarfs fließen heute in Beleuchtungen. Glühlampen jedoch verpulvern 95 Prozent der zugeführten Energie als Abwärme, nur fünf Prozent werden zu Licht. Bei OLEDs liegt die Lichtausbeute schon jetzt bei 20 bis 25 Prozent und gilt als steigerbar. Feilen müssen die Forscher vor allem noch am Fertigungspreis: Der liegt laut Professor Karl Leo vom IPMS derzeit noch bei etwa 10.000 Euro pro Quadratmeter Leuchtfläche. „Da müssen wir auf unter 100 Euro pro Quadratmeter runterkommen“, räumt er ein, glaubt aber: „Das müsste in den nächsten fünf Jahren zu schaffen sein.“

OLED Lighting Technology & Design with LED lights from Siemens on Vimeo.

Als nächstes wollen die IPMS-Forscher nun unter anderem flexible OLEDs zur Serienreife führen. Diese biegsamen Leuchten können der Organik-Technologie einen wesentlichen Schub verschaffen, da sie auf nahezu jede Form auftragbar sind – seien es nun Auto-Spoiler, Litfaßsäulen oder ganz neuartige Lampenkonzepte, die bisher für Designer aus technischen Gründen gar nicht umsetzbar waren. Und diese biegsamen OLEDs könnten sogar wie Zeitungen im Massendruck hergestellt werden. Eine erste Pilotanlage für dieses sogannte „Rolle zu Rolle“-Vefahren steht bereits in einem Fraunhofertechnikum in Dresden.

Heiko Weckbrodt
www.oled100.eu

 

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