Moderne Beleuchtungen bilden ein sehr großes und globales, allerdings auch ein deutlich fragmentiertes Marktsegment. Diese Fragmentierung ist zum einen auf technologische Unterschiede, zum anderen auf die Vielfalt der Kundenanforderungen zurückzuführen. Um die Marktanteile streiten sich Glühlampen, Kompakt-Leuchtstofflampen (CFL), Quecksilberdampflampen, Leuchtdioden (LEDs) sowie - als die jüngsten im Bunde - OLEDs. �?hnlich vielseitig ist das damit abgedeckte Anwendungsspektrum, das neben den technischen Ansprüchen auch stark von unterschiedlichen Preisvorstellungen beeinflusst wird. Dazu zählen sowohl Wohnungen und Gebäude (Architektur) als auch das Gastgewerbe, der Einzelhandel, Industrie und Büro sowie Außenanlagen. Die OLED-Beleuchtung kann sich aber nur dann erfolgreich im Markt durchsetzen, wenn sie ihre Alleinstellungsmerkmale klar herausstellen und neue Marktnischen erobern kann. Zum Beispiel eröffnen ihre typischen Eigenschaften - ultraflach, flächig, leicht, biegsam und transparent - völlig neue gestalterische Möglichkeiten.
Leuchtende Halbleiter
Sowohl bei der OLED- als auch bei der LED-Beleuchtung haben wir es mit Halbleitertechnologien mit überlappenden Eigenschaften zu tun. Die LEDs, die bereits eine lange Geschichte hinter sich haben, brauchten über ein Jahrzehnt, ehe sie sich nennenswert bei Beleuchtungen durchsetzen konnten. Kein Wunder, dass sie derzeit zu geringeren Kosten eine bessere Leistung zu bieten vermögen als OLEDs. In der Tat liegen bislang Leuchtkraft, Lebensdauer und Wirkungsgrad der OLEDs deutlich hinter den Werten der LEDs zurück. Die organische Leuchtdiode ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen Halbleitermaterialien, das sich von den anorganischen LEDs durch geringere Strom- und Leuchtdichte unterscheidet und keine einkristallinen Materialien benötigt. Die zweidimensionale Lichtquelle ist weitestgehend blendfrei. OLEDs sind extrem dünn; ihre aktiven Schichten weisen eine Gesamtdicke von ungefähr 400 nm auf, sind also 100-mal dünner als ein menschliches Haar. Die Gesamtdicke der Komponenten beträgt normalerweise 1,8 mm, einschließlich des Glassubstrats und der Verkapselung. Dieser Wert kann durch Verwendung dünnerer und flexiblerer Substrate sowie eine Dünnschicht-Verkapselung nochmal wesentlich reduziert werden. OLED-Panels zeichnen sich deshalb auch durch ein besonders geringes Gewicht aus. OLEDs lassen sich kostengünstiger herstellen als LEDs, doch lässt ihre Lebensdauer zu wünschen übrig. Geplant ist, diese in den nächsten zwei Jahren auf 5.000 und langfristig auf 20.000 Stunden zu steigern (LEDs liegen derzeit bei über 50.000 Stunden). Die OLED-Technik ist vorrangig für Bildschirme und Displays geeignet. Aufgrund der Materialeigenschaften ist eine mögliche Verwendung der OLEDs als biegsamer Bildschirm und als elektronisches Papier interessant. „Im Zeitalter des Cloud Computing, einer beschleunigten Entwicklung von Highspeed-Netzwerken und zunehmender Vernetzung aller Objekte dürften AMOLED-Displays (Aktivmatrix-OLEDs) mit ihrer fast unendlichen Zahl an Imaging-Möglichkeiten den größten Einfluss auf die Innovation in intelligenten Geräten haben“, meinte Kinam Kim, CEO von Samsung Display, Ende Mai auf der Display Week 2013 im kanadischen Vancouver. „Die innovativen Vorteile der AMOLED-Technologie wird Konsumenten erlauben, mehr Möglichkeiten des elektronischen Komforts zu erzielen als wir uns jemals vorstellen konnten.“
Neue Anwendungsmöglichkeiten
Er meint damit die überlegene Farbdarstellung, Flexibilität und Transparenz sowie das Reaktionsvermögen auf Berührungen und Sensoren zur Erfassung aller fünf Sinne des Menschen. Kinam Kim weiter: „Display-Applikationen mit den Vorteilen der AMOLED-Technologie werden sich rasch in andere Branchen wie Automotive, Druckindustrie, Biogenetik und Bauwesen ausdehnen.“ Im Automotive-Bereich werden AMOLED-Displays herkömmliche Scheiben und Spiegel ersetzen, die bisher als digitale Spiegel und Head-up-Displays verwendet wurden. Aufgrund ihrer Vorteile hinsichtlich Flexibilität, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturänderungen werden AMOLED-Display-Panels auch für Uhrendisplays sowie für Produkte in den Bereichen Mode und Gesundheitswesen verwendet. Das Wachstum der OLED-Displays wird im Laufe der Zeit auch dem Beleuchtungsbereich zugute kommen, dessen Herausforderungen von den Panel-Herstellern alleine nicht rasch genug gelöst werden können. Weiße OLEDs mit ihrem Breitband-Emissionsspektrum erzeugen eine Beleuchtung hoher Qualität mit ausgezeichnetem Farbwiedergabeindex (CRI) von 80 oder mehr. Sie lassen sich einfach dimmen: Es muss lediglich der Betriebsstrom verändert werden. Im Gegensatz zu Leuchtröhren und Kompakt-Leuchtstofflampen steht die volle Lichtausstrahlung beim Einschalten unverzögert zur Verfügung. Als Design-Elemente sind sie auch im ausgeschalteten Zustand attraktiv. Sie strahlen ein weiches, diffuses Licht ab, das sich in erster Linie für dekorative, atmosphärische Anwendungen eignet. Flexible OLEDs werden langfristig auf Objekten aller Art angebracht werden können, um diese in Leuchten zu verwandeln.
(Noch) nichts für den Massenmarkt
Dieser Tage hat das Marktforschungsinstitut IDTechEx neueste Zahlen zum Thema „OLED vs LED Lighting 2013-2023“ veröffentlicht: In ihrem „wahrscheinlichsten Prognose-Szenario“ erkennen die Marktforscher im Jahre 2023 einen OLED-Anteil von 1,3 Milliarden US-Dollar - das entspricht lediglich 1,3 Prozent der Marktgröße der LED-Beleuchtung in zehn Jahren. Mit anderen Worten: OLEDs könnten eine überteuerte und leistungsschwache Option bleiben; es sei denn, eine Apple-artige Design-Innovation sorgte für einen Umsturz. Auch die Effizienz lässt noch zu wünschen übrig; die gegenwärtigen OLEDs bieten 20 bis 50 lm/W. Das ist zwar besser als bei Glüh- oder Halogenlampen, kommt indes nicht an die 90 bis 100 lm/W der LEDs heran. Allerdings sind unlängst im Labor bereits nahezu vergleichbare Werte erreicht worden. Die Kosten von OLED-Beleuchtungen liegen bei ungefähr 400 Euro/klm auf Panelebene, die von LEDs bei nur einem Hundertstel davon. Die stärksten Kostentreiber sind die Verkapselungsschicht und die integrierten Substrate. Das derzeit noch als Barriereschicht verwendete Hohlglas ist teuer, weil es eine zusätzliche Bearbeitung erfordert und es angesichts der geringen Nachfrage schwierig ist, die großen Glashersteller zu bindenden Produktionszusagen zu verpflichten. Erst wenn der Übergang auf eine Dünnfilmverkapselung geschafft ist, werden die Kosten sinken. Beim integrierten Substrat summieren sich Substrat (Glas), transparente leitende Schicht (meist Indiumzinnoxid, ITO), Metallelektroden, Planarbearbeitung und Lichtauskopplungsfolien zu den Gesamtkosten von rund 700 Euro/m²; diese Summe soll bis 2023 auf unter 100 Euro/m² sinken.
