Licht und Beleuchtung mit OLED: Der nächste Schritt in die Zukunft

Die LED ist in aller Munde und in den vergangenen Jahren längst zum Standard für Licht und Beleuchtung geworden. Es gibt kaum noch einen Leuchten-Hersteller, der heute auf LEDs bzw. LED-Leuchtmittel verzichten will oder kann. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten könnte sich das aber wieder ändern. Denn ungeachtet vom derzeitigen LED-Boom bereiten die Entwickler in Asien, den USA und natürlich auch Europa bereits seit Jahren den nächsten Schritt auf dem Gebiet der Lichttechnologie vor: OLED, so genannte organische Leuchtdioden.

Hersteller Osram entwickelt seit vielen Jahren OLEDs und OLED-Beleuchtung. Die beeindruckende Leuchte "Rollercoaster" mit OLED-Modulen ist bereits seit 2012 auf dem Markt. In Zukunft werden noch viele weitere OLED-Leuchten dazukommen. Foto: Andreas Mierswa / Osram

Hersteller Osram entwickelt schon seit Jahren OLEDs und OLED-Beleuchtung. Die „Rollercoaster“-Leuchte ist bereits seit 2012 auf dem Markt. Foto: Andreas Mierswa / Osram

OLED ist die Abkürzung für „organic light emitting diode“. Dabei handelt es sich um Leuchtdioden aus organischen Bestandteilen, die aus ultradünnen Schichten bestehen und beim Anlegen von elektrischer Spannung Licht aussenden. OLEDs geben das Licht flächendeckend ab, wohingegen die LED das Licht bekanntlich punktuell gebündelt aussendet. Das ist aber nicht der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Lichtquellen.

Breitflächige Lichtabgabe statt Punktlichtquelle

Das Verbot der Glühlampe durch die Europäische Union Anfang 2009 hat für einen echten Entwicklungsschub auf dem Gebiet der Lichttechnik gesorgt. Zwar gab es zu diesem Zeitpunkt bereits LEDs und sogar OLEDs – seither wurden diese aber in rasendem Tempo immer weiter verbessert. Und ein Ende dieser Entwicklung ist nicht abzusehen. Dafür aber vielleicht eine Verschiebung der Prioritäten. Denn nachdem mittlerweile auch kleinste LED-Leuchtmittel das warmweiße Licht einer Glühlampe nahezu identisch imitieren können, dabei aber trotzdem in Sachen Lichtstrom, Energieeffizienz und natürlich auch Langlebigkeit bestehen, gehen die Entwickler der OLED wesentlich weiter.

Extrem flach, außerordentlich flexibel – und sogar biegsam

Denn organische Leuchtdioden sind noch viel flexibler, kleiner und energiesparender als herkömmliche LEDs. Das liegt in erster Linie natürlich an ihrer extrem flachen Bauart, wodurch sie auch in beliebigen Strukturen und Mustern hergestellt werden können. OLEDs bestehen nämlich aus einem dünnen Glas-Substrat, auf das eine Anode aus Indium-Zinn-Oxid, mehrere Schichten organischen Materials sowie zum Abschluss eine Kathode, bestehend aus Metall oder einer Legierung mit geringer Elektronenaustrittsarbeit, aufgebracht wird. Die Bestandteile können allesamt transparent sein, das macht die OLED universell einsetzbar. Forscher entwickeln deshalb zum Beispiel bereits Leuchttapeten oder Fenster, die mit OLED-Panels versehen sind und im eingeschalteten Zustand in allen erdenklichen Farben leuchten. Im ausgeschalteten Zustand sind sie dagegen gar kaum zu sehen.

Noch energiesparender als LEDs und noch weniger Wärmeabgabe

Das Bahnbrechende an den OLED-Modulen: Sie verzichten vollständig auf eine Hintergrundbeleuchtung. Deshalb verbrauchen sie noch weniger Energie, deshalb sind sie transparent und deshalb können sie wesentlich flacher gebaut werden. Bis zu 0,88 Millimeter flach. Außerdem lassen sich OLEDs sogar biegen, wodurch sich insbesondere für Leuchten-Hersteller ganz neue Möglichkeiten im Hinblick auf Design und Lichtwirkung ergeben. Da die Wärmeentwicklung organischer Leuchtdioden maximal 35? Celsius beträgt, können sie außerdem mit empfindlichen Materialien wie Holz oder Papier in Verbindung gebracht werden. Doch damit nicht genug, OLEDs geben das kontrastreiche Licht breitflächig, blendfrei und mit einer natürlichen Farbtemperatur ab, sie arbeiten problemlos in einem großen Temperaturbereich und deshalb auch bei Minusgraden zuverlässig.

Blendfreies OLED-Licht erhöht das Wohlbefinden

Das blendfreie OLED-Licht schont nicht nur die Augen, es erhöht sogar das Wohlbefinden. Denn es imitiert das Licht der Sonne und schafft dadurch eine besonders angenehme, beruhigende Atmosphäre. Der Unterschied zur Sonne: OLEDs geben ihr Licht ohne schädliche UV-Emissionen ab, deshalb sind sie beispielsweise auch ideal für die Museumsbeleuchtung. Bei der Bauweise punkten die OLEDs ebenfalls, vor allem im Vergleich mit den Energiespar-Leuchtmitteln und LEDs. Denn organische LEDs enthalten keine giftigen Bestandteile wie Blei oder Quecksilber, sondern bestehen aus Kohlen-, Wasser- und Sauerstoff und sowie einigen weiteren organischen Materialien, die sich problemlos recyceln lassen. Und das wiederum schont die Umwelt.

 

Insbesondere die Hersteller von Unterhaltungselektronik setzen bereits auf OLED-Technologie. Fernseher, Displays oder Smartphones arbeiten dadurch noch energiesparender. Foto: LGEPR / Wikimedia Commons

Weiterhin Entwicklungsbedarf was Lebensdauer und Lichtleistung angeht

Apropos organische Bestandteile: Die sind auch der Grund, warum OLEDs im Gegensatz zu LEDs eine geringere Lebensdauer haben. Denn beispielsweise durch Wasser und Sauerstoff wird die hochreaktive Injektionsschicht des OLED-Moduls anfällig für Korrosion. Zwar werden die Komponenten miteinander vergossen und versiegelt, um vor Feuchtigkeit und Oxidation geschützt zu sein, dennoch verringert sich die Lebensdauer von OLEDs merklich, wenn sie ohne Kühlung auskommen müssen. Deutlich sichtbar wird das durch Farbverschiebungen, die sich wiederum daraus ergeben, dass die roten, grünen und blauen Lichtpunkte in unterschiedlichem Tempo altern. Trotzdem: Die Vorteile überwiegen eindeutig, deshalb sehen Experten und Forscher in den OLEDs das Licht der Zukunft.

Einige Hersteller setzen schon jetzt auf OLED-Beleuchtung

Natürlich gibt es auch heute schon eine Reihe an Leuchten mit OLED-Technologie auf dem Markt. Beispielsweise von Philips oder Osram. Sony, LG oder Samsung statten dagegen zum Beispiel die Displays ihrer Smartphones, Laptops oder Monitoren mit OLED aus. Audi, Volkswagen oder Mercedes Benz die Beleuchtung ihrer Autos. Dennoch wird es sicherlich noch drei bis fünf, vielleicht sogar zehn Jahre dauern, bis sich die organischen Halbleiter flächendeckend durchsetzen. Einfach weil sie in den nächsten Jahren noch wesentlich leistungsfähiger, langlebiger und vor allem noch günstiger in Herstellung sowie Verkauf werden. Keine Frage: Der OLED gehört die Zukunft, weil sie den internationalen Anforderungen nach umweltfreundlicheren und energieeffizienteren Lichtquellen bislang am besten entspricht. Und das dürfte auch den Herstellern und Designern von Leuchten in die Karten spielen.

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