Leuchtendes Plastik - Stoff für Fernseher und Displays von morgen

19.05.2003

Der Fernseher von morgen ist dünn wie eine Tapete und lässt sich aufrollen wie ein Rollo. Leuchtende Plastikfolien aus so genannten organischen Leuchtdioden (OLED) sollen sowohl klobigen Röhrenmonitoren als auch teuren Flüssigkristallanzeigen (LCD) Konkurrenz machen - in vielen Bereichen: «Organische Leuchtdioden dürften in Kürze den Markt für Klein-Displays revolutionieren», schätzt Marion Brand von Osram Opto Semiconductors in Regensburg. Marktforscher prophezeien in fünf Jahren ein Marktvolumen von zwei bis drei Milliarden US-Dollar (1,7 bis 2,6 Milliarden Euro). Erste Produkte gibt es sogar schon. Dass Plastik leuchten kann, haben Wissenschaftler erst vor etwas mehr als zehn Jahren entdeckt. Inzwischen lassen sich aus den selbstleuchtenden, weniger als ein tausendstel Millimeter dünnen Kunststoffschichten brillante, extrem flache und helle Anzeigen mit einem weiten Betrachtungswinkel herstellen. «Zum Beispiel in einem Armaturenbrett oder einem Mobiltelefon übertrifft ein OLED-Display die Helligkeit und die Lesbarkeit herkömmlicher Displays bei weitem», erläutert Brand. «Und OLED-Displays bleiben auch bei direkter Sonneneinstrahlung klar erkennbar.» Forscher vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Golm vor den Toren Potsdams entwickeln Displays aus polymeren, also langkettigen, organischen Molekülen. Die chemische Bezeichnung «organisch» bezieht sich auf Kohlenwasserstoffverbindungen, die die Basis der verwendeten Kunststoffe bilden. Die meisten Kunststoffe in unserer alltäglichen Welt bestehen aus Polymeren. Sie haben gewöhnlich eine feste Struktur. Um sie zu Displays verarbeiten zu können, machen die IAP-Forscher aus den gezüchteten Feststoffen eine flüssige Lösung, die als dünne Schicht auf eine transparente Elektrode aufgetragen wird. Darauf kommt eine zweite, reflektierende Elektrode. «Legt man eine Spannung an, fängt die dünne Schicht an zu leuchten», erklärt Armin Wedel von der IAP- Arbeitsgruppe Polymere und Elektronik. Anders als Flüssigkristallanzeigen brauchen OLED-Displays keine Hintergrundbeleuchtung. Ein Problem ist allerdings noch die vergleichsweise kurze Lebensdauer der organischen Leuchtdioden, die gegenwärtig bereits nach rund 10 000 Betriebsstunden verblassen. Damit die Polymere ihre Leuchtkraft möglichst lange behalten, dürfen sie nicht mit Luft oder Wasser in Kontakt kommen. «Um die Polymere vor Sauerstoff zu schützen, werden sie mit dünnem Glas versiegelt», erläutert Wedel. Damit sind die Displays aber starr. Als flexible Alternative experimentieren die Golmer Forscher derzeit mit biegsamen Displays auf Folie statt Glas, die sich etwa in der Hosentasche aufgerollt herumtragen ließen. Als Trägermaterial dafür dient PET (Polyethylenterephthalat), der Stoff, aus dem auch Mehrwegflaschen hergestellt werden. Erste Labormuster für flexible Displays haben die Forscher bereits auf einer Fachmesse präsentiert. Damit rücken auch aufrollbare Bildschirme näher. Die eigenen Vermarktungsmöglichkeiten sieht Wedel zunächst jedoch bei so genannten Low-Cost-Anwendungen, wie beispielsweise Waschmaschinen-Anzeigen, Handy-Displays, im Auto oder bei Beleuchtungen für Piktogramme. Beispiele sind die bereits existierenden OLED-Anzeigen in Autoradios und einem Rasierapparat. Allerdings habe es die deutsche Forschung schwer, an dem prognostizierten Markt zu partizipieren, bedauert Wedel: «In Deutschland gibt es praktisch keine Display-Industrie. Alles kommt aus Japan, China oder Korea.» Japanische Konzerne haben derzeit die Nase vorn. Kodak hat gerade eine Digitalkamera mit OLED-Display auf den deutschen Markt gebracht. Und von Sony gibt es bereits einen zwei Millimeter dünnen Farbfernseh-Prototyp.

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