www.hifi-online.net > Wissen > Heimkino-Wissen > OLED - Eine zukunftsprägende Innovation?

Kaum haben sich die Breitbild-Flachbildschirme in den Wohnzimmern etabliert, steht schon die nächste
Display-Generation in den Startlöchern. Ihr Name: OLED.
Ihre Merkmale: ultraflach, hochauflösend, aus Plastik.

Doch was genau ist OLED und warum wird es die gerade im Trend liegenden Flachbildschirme in
absehbarer Zeit vom Markt verdrängen?

Zur Technik:

OLEDs (Organic Light-Emitting Diode) basieren auf organischen Halbleitern, die leuchten, sobald eine
Spannung anliegt. Unterschieden wird in kleine Moleküle (Small Molecules) und langkettige Polymere.

Der Aufbau ist im Vergleich zu einem LCD sehr einfach – zumindest theoretisch:

Die OLED-Technik arbeitet mit mehreren Schichten aus organischen Halbleitern sowie Farbstoffen
organischer Art, die zusammen eine Schicht bilden, die nur wenige Nanometer stark ist. Zwischen
diesen beiden Schichten liegen hauchdünne, elektrische Kontakte. Fließt nun, wie oben genannt,
Strom, geben die elektrischen Ladungsträger ihre vorhandene Energie an die Moleküle ab, welche
hierdurch zum Lichterzeugen angeregt werden. Beim Zurückfallen der Farbmoleküle aus dem angeregten
Zustand senden diese einen Lichtblitz aus. Je nach Anregungsstufe entsteht eine bestimmte Farbe.
Jeder Pixel eines OLED-Displays besteht aus einer OLED für jede der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau.
Die Grundfarben lassen sich durch die verschiedenen Anregungszustände fein abstufen.

In der Praxis entpuppt sich dies jedoch ein wenig aufwendiger, denn die Dioden sind extrem empfindlich
gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und müssen daher noch hinter Glas verkapselt werden, was auch
die Produktionsgröße einschränkt. Für die Verarbeitung gelten gleiche Reinheitskriterien, wie in der
Halbleiterindustrie. Derzeit herrscht zwischen den Ingenieuren ein Glaubenskrieg, ob für die Super-
Displays der Zukunft besser kurze oder lange Kunststoffmoleküle verwendet werden sollten. Zurzeit
sind 98 Prozent der Produkte Small-Molecule-OLEDs.

Zur Geschichte:

Angefangen hat alles mit der Entwicklung der ersten LED im Jahr 1962. Diese erreichten eine
Lichtausbeute von 0,1 Lumen pro Watt. Nach mehreren Entwicklungsstufen stieg diese Ausbeute auf 100
Lumen pro Watt.
1979 entdecke der Forscher Chin Tang die Elektrolumineszenz. Bei der Arbeit mit Solarzellen beobachtete
er ein blaues Leuchten von organischem Material.
1987 stellte Tang zusammen mit Van Slyke die ersten Leuchtdioden aus dünnen organischen Schichten
vor. Bei diesen OLEDs wurden im Vakuum kleine organische Moleküle auf das Trägermaterial aufgedampft.
1990, im Entdeckungsjahr der Elektrolumineszenz von Polymeren, entwickelte die Cambridge Display
Technology ein Verfahren, die langkettigen Kunststoffe in einer flüssigen Phase mit einer Tintenstrahl-
ähnlichen Methode auf eine Elektrode des OLEDs aufzudrucken (Polymer-OLED oder PLED). Das legte den
Grundstein für große organische Display.
Zur Zukunft:

Auch heute werden OLEDs schon verwendet, so z. B. für Handy-Displays, Autoradios, usw.

Denkbar für die Zukunft wäre zudem die Verwendung als großflächige Raumbeleuchtung, Fernseher und
Monitore.

Nach heutigem Stand der Technik hat die OLED-Technologie aber noch ein paar Schwächen. Eine dieser
Schwächen ist die kurze Lebensdauer von ca. 30.000 Stunden, was nur der Hälfte der heutigen
Flachbildschirme entspricht. Dazu kommt, dass einige Pixel schneller altern, als andere. Zur Folge hat
dies Helligkeitsunterschiede.

Jedoch kommen wir mit OLEDs der Technik in Science-Fiction-Filmen, wie Dune oder Andromeda, immer
näher, in denen Mitteilungen auf ultraflachen E-Papern vorhanden sind. Außerdem bieten sie hohe
Auflösungen, starke Kontrastwerte (1.000.000 : 1) und ein „federleichtes“ Gewicht von z. B. nur 2 kg
für einen Fernseher.

Vor- und Nachteile:

Vorteile:

- Niedriger Stromverbrauch (z. B. 45 Watt, schont Akkus von Laptops, Handy usw.
dank Eigenleuchtkraft)
- daraus folgt: OLED-Bildschirme entwickeln weniger Wärme als LCDs
- Dünnere Bildschirme (z. B. 3mm)
- Starke Kontrastwerte (1.000.000 : 1, Vergleich Plasma: 10.000 : 1)
- Vermeidung von Bewegungsunschärfe, da es Bildsignale etwa 100-mal schneller verarbeitet, als
LCDs (0,001 ms vs. 2,0 ms)
- Hohe Auflösung (z. B. Samsung SDI 1600x1200 Pixel)
- Leicht (z. B. zwei Kilogramm für einen Fernseher)
- Geringe Herstellungskosten (da keine Hintergrundbeleuchtung, Materialkosten für Licht gebende
Schicht fällt also weg. Lassen sich theoretisch einfach auf ein Trägermaterial drucken, d.h. in einigen
Jahren könnte es Drucker geben, die OLEDs kostengünstig drucken können)
- Aus nahezu jedem Blickwinkel ein perfektes Bild (170 Grad)

Nachteile:

- Nicht all zu lange Lebensdauer (30.000 Stunden, 10 Jahre bei durchschnittlich 8 Std. Betriebszeit),
- Einige Pixel altern schnelle als andere, Folge: Helligkeitsunterschiede
- Verwendeten Metalle Rosten, Anodenmaterial bricht bei zu häufigem Biegen. Hersteller versprechen
jedoch in den kommenden Jahren dies zu beheben.
- Zurzeit keine Markterschließung, da sich jede Anwendung, die man heutzutage mit einem OLED
realisieren könnte, auch von anderen Flachdisplaytypen realisieren lässt.