Rekord-OLEDs stechen Leuchtstoffröhren aus

Das berichten sie in der aktuellen Ausgabe des Magazins Nature. Bei einer Helligkeit von 1000 Candela pro Quadratmeter (cd/m2) wurde eine Lichtausbeute von bis zu 124 Lumen pro Watt (lm/W) erreicht. «Weisse OLEDs werden bald dazu beitragen, unsere CO2-Bilanz zu reduzieren», meint daher Novaled-CEO Gildas Sorin. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften versprechen OLEDs auch attraktive Beleuchtungslösungen. Ehe kommerzielle Weisslicht-OLEDs mit derart hoher Energieeffizienz Realität werden, muss aber noch die Lebensdauer verbessert werden.

Viele Vorteile

«OLEDs haben viele Vorteile gegenüber anderen Lichtquellen», meint Novaled-Sprecherin Anke Lemke. So können mit OLEDs Flächenlichtquellen umgesetzt werden. «Diese geben eine diffuses, angenehmes Licht ab», sagt Lemke. Durch die flächige Lichtabgabe könne auch dem Schattenwurf entgegengewirkt werden, was beispielsweise in Operationssälen von Vorteil wäre. Auch können OLEDs tranparent gefertigt werden und Lampenschirme oder andere Abdeckungen, die letztendlich die effektive Lichtausbeute senken, sind nicht erforderlich. Sogar leuchtende Tapeten sind denkbar. «Es werden in der Herstellung keine gefährlichen Substanzen verwendet», betont die Novaled-Sprecherin ferner. Im Gegensatz dazu enthalten Leuchstoffröhren Quecksilber. Ein Hindernis für die praktische Anwendung von OLEDs in der Beleuchtung war bislang die Energieeffizienz.




Der bislang höchste in der wissenschaftlichen Fachliteratur publizierte Wert lag bei 44 lm/W, so die IAPP-Forscher. Das lag deutlich unter dem Wert von Leuchtstoffröhren.

Grosses Potenzial

«In unserem Ansatz vereinen wir ein neues, sehr energieeffizientes Design der emittierenden Schichten mit Konzepten zur Erhöhung der Lichtauskopplung», so Sebastian Reineke, Projektleiter am IAPP. Schon mit einem einfachen Auskoppelungsansatz wurden bis zu 90 lm/W erreicht und mit einem speziellen 3D-System konnten sogar 124 lm/W erreicht werden - und das bei einem leicht gelben, angenehmen, statt harten weissen Licht. «Das grosse Potenzial dieser Bauteile zeigt sich, wenn man beachtet, dass sogar bei sehr hohen Helligkeiten von 5000 cd/m2 eine Effizienz von 74 lm/W erreicht wird», sagt Prof. Karl Leo, Direktor des IAPP. Das ist immer noch mehr als bei Leuchtstoffröhren üblich. Allerdings bleiben OLEDs in Sachen Effizienz hinter anorganischen LEDs zurück. Hier hatte etwa Osram im Vorjahr bereits 136 lm/W gemeldet. «Normale LEDs sind für Spots besser», bestätigt Lemke. Allerdings betont sie, dass OLEDs für flächige Anwendungen interessanter seien.

Feilen an der Lebensdauer

Für kommerzielle Anwendungen ist die Lebensdauer der Rekord-OLEDs derzeit noch zu gering. Allerdings wurden im Rahmen des EU-Projekts OLLA für OLEDs mit 50,7 lm/W bei 1000 cd/m2 bereits über 10'000 Stunden Lebensdauer realisiert. Das Nachfolgeprojekt OLED100, an dem sowohl Novaled als auch IAPP beteiligt sind, strebt nun mehr als 100'000 Stunden an. Das mittelfristige Ziel muss also sein, Forschungserfolge in Sachen Energieeffizienz und Langlebigkeit zusammenzuführen.