OLED steht für organische Leuchtdioden im Gegensatz zu anorganischen Leuchtdioden, den herkömmlichen LEDs. Sie arbeiten mit organischen Halbleitermaterialien und können sehr dünn produziert werden. Sie  strahlen das Licht flächig ab und nicht punktförmig und sind deshalb gut einsetzbar für Displays und Lichtpanele.

Geschichte der OLED

Im Frankreich der 1950er Jahre entdeckte André Bernanose, dass organische Materialien leuchten, wenn eine Spannung angelegt ist. Damit war der erste Schritt hin zur OLED-Technik getan. In der ersten Hälfte der 1960er Jahre wurde von einer Forschungsgruppe unter Martin Pope an der New York University die Technik weiter entwickelt. Dieser gelang es passende Kontakte zu entwickeln, um Elektroden in den organischen Halbleiter zu injizieren, außerdem entdeckte sie die Lumineszenz von organischen Kristallen bei Gleichspannung. Zuvor war dies nur unter Wechselspannung gelungen.

Mitte der 1970er Jahre entdeckten Wissenschaftler um Roger Partridge die elektrische Leitfähigkeit und die Elektrolumineszenz von Polymeren, was die Effizienz der OLED-Technik deutlich verbesserte. Der Diodenaufbau, 1987 von Ching W. Tang und Steven Van Slyke entwickelt, steigerte die Effizienz der OLED weiter.  Dies ermöglichte erstmals die Produktion von OLED. 1996 wurde der erste Display auf OLED-Basis vorgestellt.

OLED-Displaytechnik

AMOLED RGB

OLED werden vermehrt in der Displaytechnik eingesetzt. Dabei gibt es grob zwei Verfahrensweisen, zum Einen die sogenannte white-OLED-Technologie (WOLED). Dabei emittieren die Dioden weißes Licht, welches mit einem Farbfilter belegt wird und so den erwünschten Farbeindruck produziert.

Zum Anderen gibt es die Aktivmatrix-OLED-Technologie (AMOLED). Dabei emittiert jede Diode eine Farbe des RGB-Spektrums, wodurch eine hohe Farbvielfalt und eine hohe Lichtausbeute im Vergleich mit WOLED erreicht werden. Jedoch sind zur Zeit die Produktionskosten der AMOLED-Bildschirme noch recht hoch.

OLED vs. LED-Displays

OLED- Displays benötigen weniger Strom als LC-Displays und können wesentlich dünner gestaltet werden, da keine dauernde Hintergrundbeleuchtung notwendig ist, sondern die OLEDs von sich aus leuchten. So muss im dunklen Farbspektrum auch kein Hintergrundleuchten abgeschirmt werden. Die Diode wird einfach ausgeschaltet, wodurch das Schwarz viel tiefer wirkt und der Kontrast höher ist, als bei anderen Displayarten.

Ein Nebeneffekt der tieferen Schwärze ist die geringere Lichtdichte der OLEDs und die somit geringere absolute Helligkeit des Bildschirms. Sind die Dioden ausgeschaltet oder leuchten nur dezent im dunklen Farbspektrum, kann das Display zu dunkel wirken. Gerade beim Fernsehen am helllichten Tag oder bei Laptop- und Handy-Gebrauch im Freien kann dies störend sein. Nur ein extremes Aufleuchten der eingesetzten Dioden kann dies kompensieren, was wiederum sehr viel Strom frisst und die Lebensdauer der Dioden einschränkt.

So sind die Displays bisher auch höchstens in Energieeffizienzklasse B erhältlich. Generell verspricht die Technologie aber eine sehr gute Energieeffizienz, da nicht dauernd etwas im Hintergrund leuchtet, sondern die Dioden nur Licht emittieren, wenn sie dies auch müssen. Es wird also kein Licht “verschwendet”, wie bei LCD-Displays üblich.

Leider ist, wie bereits erwähnt, die Lebensdauer von OLEDs nicht so hoch wie die von herkömmlichen LEDs, weshalb sie noch nicht die dominante Technologie auf dem Dispaly-Markt sind. Sie sind recht anfällig gegen Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff, was eine möglichst luftdichte Abkapselung notwendig macht. Zu Bedauern ist, dass insbesondere die flexible Kunststoffe, aus welchen flexible Displays gefertigt werden können generell weniger luftdicht sind, was eine großangelegte Produktion flexibler Displays noch einschränkt.

Aber sie ist grundsätzlich möglich, wie auf Elektronikmessen schon etliche Male durch Modelle flexibler, faltbarer und rollbarer Displays bewiesen wurde. Dies lässt auf eine umfassende Produktion und erschwingliche Preise in Zukunft hoffen. LG produziert schon einen Bildschirm, welcher flexibel und hauchdünn, aber bisher nur für den Preis eines Kleinwagens erhältlich ist.

Schon zuvor wurden TVs mit OLED-Technik verkauft, jedoch sind sie in der Regel nicht wirklich flexibel, vielmehr ist der Display leicht gekrümmt und dann eingefasst, sodass der Nutzer ihn nicht mehr biegen kann und als starr wahrnimmt.

Gemeinsamkeiten und Unterschiede auf einen Blick

LEDOLED
MaterialAnorganischer HalbleiterkristallOrganischer Halbleiter, häufig Polymere
Erscheinungsbilddünn und leicht,

oft eingefasst in reflektierendes Metall

sehr dünn und leicht,

können ausgeschaltet transparent sein

Flexibilitätstarrflexibel, je nach Substrat
Lichtpunktuellflächig, diffus
Lebensdauer 100.000 Stundenbis zu 100.000 Stunden
Herstellungskostenniedrighoch
Energieeffizienzsehr gutsehr gut

OLED-Leuchtpanele

Ein weiteres Einsatzgebiet für OLED ist Beleuchtung. Gerade für Leuchtpanele sind sie durch ihre flächige und diffuse Leuchtkraft wie geschaffen. Es sind auch schon sehr dünne und flexible Leuchtpanele auf dem Markt, im Vergleich zu herkömmlichen LED-Panelen sind sie aber leider noch sehr teuer.

Aber immerhin sind die Mankos der geringen Lebensdauer und Helligkeit hier nicht gegeben, denn sie schaffen durchaus 40.000 Stunden und 100 Lumen pro Watt. Außerdem sind sie leichter las LED-Panele, da sie keinen Rahmen brauchen und dünner produziert werden können. Auch kann der Träger der OLEDs transparent sein, was transparente Displays, wie auch leuchtende Fenster möglich macht.OLED-Leuchtpanele

OLED-Die Zukunft

Flexibles und transparentes Smart-Bracelet

Bereits heute werden OLED in der Displaytechnik, vor allem für kleine Displays wie Smartphones eingesetzt. Die Technologie ist vielversprechend, ermöglicht sie doch hohe Kontraste, Energieeffizienz, ultradünne Module, Transparenz, Flexibilität und produziert ein angenehmes, diffuses Licht. Sie leidet zwar noch unter hohen Produktionskosten, aber auf dem Gebiet wird stetig weiter geforscht und es lässt sich hoffen, dass die rasante Verbesserung der LED-Technik sich auch hier wiederholen wird.

Schon jetzt hat so mancher Hersteller es geschafft die Lebensdauer der OLED-Produkte enorm zu steigern und der Lebensdauer von LEDs anzugleichen. Niemand kann mit Sicherheit sagen, wann die Möglichkeiten einer neuen Technologie ausgereizt sind, doch sicher ist das Ende der OLED noch nicht in Sicht.

Es scheint, als könnten Leuchttapeten, mobile Leuchtfolien und leuchtende Fenstermodule in gar nicht allzu ferner Zukunft in Produktion gehen. Damit würde wieder ein Stück Science-Fiction Wirklichkeit.

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