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StartseiteForschung aktuellLeuchtendes Plastik25.02.2008

Leuchtendes Plastik

Organische Leuchtdioden machen rasante Fortschritte

<strong>Technik. - Kunststoffe, die Strom leiten und leuchten, existierten lange nur im Labor, doch nun erobern sie allmählich den Markt etwa bei Flachbildschirmen, denn die werden dadurch leichter, flacher und sparsamer. Doch bis zur Serienreife haben Grundlagenforscher trotzdem noch einiges zu tun.</strong>

Von Frank Grotelüschen

Der erste Fernseher auf der Basis organischer Leuchtdioden kommt von Sony. (Sony)
Der erste Fernseher auf der Basis organischer Leuchtdioden kommt von Sony. (Sony)

"Organische Licht emittierende Dioden. Das sind elektrische Bauteile, die bei Anlegen einer kleinen Spannung Licht emittieren."

Klaus Meerholz von der Universität Köln entwickelt Plastik, das leuchtet, wenn man Strom hindurch schickt. Seit Jahren schon sind die OLEDs, die organischen Leuchtdioden, ein heißes Thema in den Labors von Industrie und Universitäten. Gegenüber herkömmlichen Leuchtdioden versprechen sie gleich mehrere Vorteile: Zum Beispiel sind sie im Prinzip preisgünstig herzustellen.

"Ansonsten ist der Vorteil von OLEDs insbesondere die geringe Bauhöhe und der geringere Energieverbrauch relativ zu Flüssigkristall-Displays, die ja alle eine Hintergrundbeleuchtung benötigen, während die OLEDs selber beleuchten und wirklich nur das Licht, was erzeugt wird, rauskommt."

Hochinteressant ist das vor allem für die Mobilelektronik. Einige MP3-Player haben bereits Strom sparende OLED-Displays eingebaut. Und im Dezember hat SONY den ersten Fernseher auf OLED-Basis auf den Markt gebracht – mit einer noch recht bescheidenen Bildschirmdiagonalen von elf Zoll, das sind 23 Zentimeter. Dafür aber ist er extrem dünn.

"Drei Millimeter zirka ist das Display dünn. Eine extrem gute Brillanz von der Darstellung und ein breiter Winkel, unter dem das zu betrachten ist."

Der Traum aber ist eine anderer: Laptops oder auch Handys, bei denen man das Display Platz sparend zusammenrollen kann, um es dann bei Bedarf großflächig auszubreiten. Doch dazu müsste man den OLED-Bildschirm auf einer biegsamen Unterlage aufbringen, sagt Meerholz.

"Da gibt’s noch ein kleines Problem zu lösen, nämlich dass die Barriereeigenschaften gegen Wasser und Sauerstoff von flexiblen Substraten noch nicht ausreichend sind, um eine ausreichende Lebensdauer zu ergeben. Prototypen gibt es einige, aber noch keine Produkte."

Die biegsamen Bildschirme sind schlicht noch zu undicht. Wasser und Luftsauerstoff können eindringen und die leuchtenden Polymere zerstören. Aber es dürfte nur noch eine Frage der Zeit sein, bis die Industrie dieses Problem in den Griff bekommt. Derweil arbeitet Meerholz an einer Methode, wie man die OLEDs noch preisgünstiger herstellen kann. Bisher werden die Polymere oft in luftleeren Vakuumtöpfen verarbeitet – eine aufwändige Angelegenheit, gerade für die Massenfertigung großer Bildschirme. Mit dem Verfahren von Meerholz dagegen lassen sich die Display mit einer Art Tintenstrahldrucker aufdrucken und dann wie bei der Herstellung on Computerchips belichten. Die Leistung der neuen Bauteile sei schon passabel, sagt Meerholz. Aber:

"Wo wir noch ein bisschen schlechter sind, ist die Lebensdauer. Da muss man einfach härter dran arbeiten. Dann kriegt man das in den Griff."

Doch dann zaubert der Kölner Forscher noch etwas anderes aus dem Hut:

"Wir haben gerade eine Arbeit herausgebracht, wo wir die OLEDs in einem organischen Speicher-Bauteil einsetzen. Wo sie eine Doppelfunktion haben, oder eine Tripel-Funktion: zum einen Informationen aufzunehmen, sie zu speichern und dann auch wieder darzustellen. Diese drei Funktionen in einem Bauteil gibt es in dieser Form gar nicht. Und das ist uns jetzt gelungen."

Einem Bildschirm etwa könnte man in einer Ecke eine Art Wasserzeichen einprogrammieren – und zwar als Fälschungsschutz. Und denkbar wären auch Ausweiskarten auf OLED-Basis, auf denen sich Zugangsdaten einfach, aber fälschungssicher aufprägen ließen.

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