Osram bringt transparente OLED zur Industriereife

Mit der „Rollercoaster“ präsentiert Osram erstmals eine Designerleuchte, in der industrialisierungsreife transparente OLED zum Einsatz kommen. Ab 2014 sollen die „leuchtenden Glasscheiben“ dann in Serie gehen. Organische Leuchtdioden gelten zukünftig als erste Wahl bei der Gestaltung transparenter Lichtdesigns.

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Mit der Designerleuchte „Rollercoaster“ demonstriert Osram die Industriereife transparenter OLED. In Serie gehen die „leuchtenden Glasscheiben“ voraussichtlich 2014 [Bild: Osram GmbH]

Brillant und klar: OLED gelten zukünftig als erste Wahl bei der Gestaltung transparenter Lichtdesigns [Bild: Osram GmbH]

Die Leuchte, die ausgeschaltet aussieht wie eine Skulptur aus Glas und Metall, wird eingeschaltet zu einem leuchtenden Designelement, das aufgrund der so genannten Möbius-Form an eine Achterbahn (engl. Rollercoaster) erinnert. Entstanden sind die darin eingesetzten 30 Flächenlichtquellen im Rahmen des Forschungsprojektes TOPAS2012, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde. Sie haben jeweils eine Leuchtfläche von 18 mal 6,5 Zentimetern.

Für transparente OLED dieser Größe wurden dabei erstmals eine Effizienz von 20 lm/W bei einer Transmission („Durchsichtigkeit“) von 57 Prozent erreicht. „Der nächste Schritt für transparente OLED ist nun die industrielle Serienfertigung, die wir für 2014 in Angriff nehmen“, kommentiert Ulrich Eisele, der bei Osram den Bereich OLED verantwortet. Die OLED enthalten keine sichtbaren Leiterbahnen und bieten eine sichere Verkapselung – bislang ein großes Manko transparenter OLED. Neu ist auch die Möglichkeit, bei den nach zwei Seiten strahlenden transparenten OLED eine bevorzugte Abstrahlseite zu definieren: In der einen Richtung hat das Licht nur dekorative Funktion, weil es schwächer ist. In der anderen kann man es funktional, also zur Beleuchtung nutzen. So vereint die hier verwendete OLED die lichttechnischen Vorzüge von direkter und indirekter Beleuchtung. Entwickelt wurden Panels und Leuchte am Osram-Standort Regensburg.

Neue Designs möglich
OLED werden aller Voraussicht nach zukünftig erste Wahl für transparente flächige Lichtquellen sein. Denn im Unterschied zu LED geben sie direkt flächiges Licht ab – Effizienzverluste durch die Umwandlung von „punktförmig“ in „flächig“ entfallen. Zudem sind transparente OLED nicht trübe, sondern absolut brillant und klar. Sie ermöglichen deshalb zum Beispiel Raumteiler, die ausgeschaltet gläsern transparent sind und eingeschaltet undurchsichtig leuchten. Auch Mosaikfenster, die aus sich heraus – ohne Sonne im Hintergrund – erstrahlen, werden möglich. Ebenso könnte der leuchtende Autodachhimmel realisiert werden.

Serienreif in 2014
„Nachdem wir dieses Jahr bereits einen Rekord bei der Temperaturstabilität erreicht haben, freuen wir uns über diesen zweiten wichtigen Forschungserfolg“, so Eisele. Nach dem Projekt TOPAS2012 findet im laufenden BMBF-Folgeprojekt GENESIS eine Skalierung auf fertigungstaugliche Prozesse und Substratgrößen statt. Dabei werden Glassubstrate von Saint-Gobain eingesetzt, die auf der neuartigen, so genannten Silverduct-Technologie basieren. Sie ermöglicht im Vergleich zu früheren Prozessen kostengünstigere Herstellung.

Leuchtende Halbleiter
Rein technisch handelt es sich bei OLED wie bei ihrer Schwestertechnologie LED um Halbleiter, die Strom in Licht umwandeln. Während LED ausgehend von einem winzigen leuchtenden Chip Licht punktförmig abgeben, erzeugen die so genannten OLED-Panels eine leuchtende Fläche. Dazu werden verschiedene organische Kunststoffe auf ein Grundmaterial aufgedampft. Die leuchtende Schicht der OLED ist ca. 400 Nanometer dick – das entspricht einem Hundertstel eines menschlichen Haares. Im ausgeschalteten Zustand können OLED je nach Grundmaterial spiegelnd, neutral weiß oder transparent gestaltet werden.