Vorweg danken wir Herrn Prof. Dr. Karl Leo, dass er sich für unser Interview Zeit genommen hat und die Fragen so ausführlich beantwortete!

VIELEN DANK

Herr Prof. Dr. Karl Leo vielleicht könnten Sie als Einleitung einen kurzen Überblick geben über den Tätigkeitsbereich des IAPP (Institut für Angewandte Photophysik).

Das Institut hat ca. 70 Mitarbeiter, verteilt auf 2 Professuren, Prof. Lukas Eng und meine Person. Meine Arbeitsgruppe beschäftigt sich ausschließlich mit organischen Halbleitern. Wir legen Wert darauf, von den Grundlagen (Epitaxie, elektronische Struktur, Ultrakurzzeit-Dynamik) bis zu den Anwendungen (OLED, organische Solarzellen, etc.) das Gebiet abzudecken.

Welche Funktion und Aufgaben haben Sie im IAPP Institut?
Ich bin Institutsleiter und leite die Arbeiten zu organischen Halbleitern. In Nebentätigkeit bin ich noch stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme, das anwendungsnäher mit organischen Halbleitern arbeitet.

Anfang 2006 hat das IAPP Institut einen Meilenstein in der OLED Technologie geschafft.
Das IAPP hat einen neuen Rekordwert für die Lebensdauer organischer Leuchtdioden vermeldet. Welche Bedeutung hat dieser Meilenstein für Sie und das Institut?
Letztlich zeigt es eine Tatsache, die ich vor wenigen Jahren selbst noch bezweifelt hätte: mit den richtigen Materialien und Strukturen können organische Bauelemente fast "ewig" leben. Im Übrigen hat uns unsere Ausgründungsfirma Novaled AG inzwischen bei der Lebensdauer roter OLED überholt!

Wie kann man sich solche Lebensdauer Berechnungen vorstellen?
Man misst der Zerfall der Helligkeit über ein begrenzte Zeit und und extrapoliert, indem man die OLED bei viel höherer Leuchtdichte betreibt und dann sorgfältig auf Betriebshelligheiten extrapoliert.

Hat das IAPP Institut OLED Patente angemeldet?
Ja, wir haben in den letzten Jahren ca. 20 Patente angemeldet, die in der Mehrzahl von der Novaled AG erworben wurden.

Hohe Lebensdauer ist eine der Grundvoraussetzung für eine Markteinführung von OLEDS. Wie sehen Sie die die Weiterentwicklung bei den Grundfarben bei der Lebensdauer? (rot z.b. 100.000 Stunden?)
Bei Rot und Grün sind bei OLED aus kleinen Molekülen die Aufgaben soweit gelöst, bei Blau reicht es inzwischen für Vollfarbdisplays mit kürzerer Lebensdauer aus. Auch bei Weiss gibt es sehr ermutigende Fortschritte, Werte >15.000h bei 1.000Cd/m2 sind von Novaled erreicht. Die Situation bei Polymeren kann ich weniger gut beurteilen

Die Lebensdauer hängt auch von der Betriebsspannung ab, wie ist der momentane Stand bei der Minimierung der Betriebsspannung?
In den pin-Strukturen mit Dotierung ist man für alle Farben und Weiss schon relativ nahe am thermodynamischen Limit, jedenfalls für mäßige Leuchtdichten. Für sehr hohe Leuchtdichten (>>1.000 Cd/m2), die m.E.in wenigen Jahren, zumindest bei kleinen Molekülen, für die Anwendung reif sind, ist noch Spielraum für Verbesserungen da.

Eine gezielt eingebrachte Verunreinigung - von Fachleuten Dotierung genannt - erhöht die Effizienz und senkt die Betriebsspannung der OLEDs.
Die Dotierungstechnologie wurde am Institut für Angewandte Photophysik IAPP der TU Dresden erforscht. Können Sie in uns erläutern was sich hinter dieser Technologie steckt?
Die Dotierung, das heißt die Beimischung von Elektronen oder Löcher freisetzenden Molekülen, erhöht die Zahl der Ladungsträger in den organischen Materialien um viele Größenordnungen und hat damit zwei wesentlich Effekte: Die Leitfähigkeit wird größer, so dass ohmsche Verluste geringer werden, und an Kontakten bilden sich dünne Raumladungszonen, die zu guten ohmschen Kontakten führen. Der letztere Aspekt ist besonders bei ungewöhnlichen Substraten und Geometrien (invertierte OLED) wichtig.

Um zukunftsträchtige optische Technologien in Deutschland voranzutreiben, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über die nächsten fünf Jahre die Forschung und Entwicklung von organischen Leuchtdioden (OLED) mit 100 Millionen Euro.
Wie ist Ihre Meinung über diese Förderung?

Eine vorbildliche Iniative, die sicherlich Schule machen wird. Die großzügige Förderung durch das BMBF, das Land Sachsen und die EU haben es uns möglich gemacht, Dresden zum Organik-Standort #1 in Europa (ggf. sogar weltweit) zum machen: mit der Ansiedlung von Plastic Logic werden über 300 Menschen in Dresden an organischen Halbleitern arbeiten!

Bei der LCD Technologie sind Deutschlands Firmen ja ins Hintertreffen gekommen, können es die Deutschen Firmen bei der OLED Technologie mit US und Asiens Firmen aufnehmen?

Bei der OLED selbst durchaus, beim (wirtschaftlich interessanten) Aktiv-Matrix Display leider wohl nicht, da hier einfach zuviel Know-How in Asien konzentriert ist. Ich habe aber die Hoffnung nicht aufgegeben, eine Aktiv-Matrix Mikrodisplay Fertigung wird durch MED gerade in Dresden aufgebaut.

Eine kommerzielle Umsetzung der Forschungsergebnisse ist mit der aus der TU Dresden ausgegründeten Firma Novaled AG geplant.
Wie kann man sich die Zusammenarbeit mit dem IAPP und der NOVALED AG vorstellen?

Die Novaled AG ist eine Ausgründung aus der TU Dresden und dem Fraunhofer-IPMS Dresden; beide Institutionen sind beteiligt und haben Kooperationsverträge abgeschlossen. Beide Institutionen betreiben von der Novaled AG finanzierte Auftragsforschung. Ausserdem bietet die Novaled AG natürlich interessante Arbeitsplätze für unsere Absolventen!

Wann und welche Produkte wird die NOVALED AG in naher Zukunft kommerziell anbieten können?
Die Novaled bietet mit der pin-OLED Technologie und einer Reihe von Dotierungs- und Transportmaterialien bereits heute Produkte an und hat damit schon sehr gute Umsätze bei weltweiten Kunden erzielt.

2007 werden 2 – 2.6 inch AM-OLEDs in großen Stückzahlen gefertigt. Können die AMOLEDs sich gegenüber der LCD Technik durchsetzen?

Wollen wir hoffen, dass es in 2007 endlich klappt! Bisher hat sich die Markteinführung von AM-OLED-Displays als hartes Brot erwiesen, an der sich einige die Zähne ausgebissen haben. Ob und in welcher Breite sich die OLED-Displays durchsetzen werden, ist schwierig zu beantworten, für viele Anwendungen halte ich sie klar für die technisch beste Lösung, was aber in der Wirtschaft bekanntlich nicht ausreicht...

Liegen die Probleme von AM-OLEDs nur bei der Lebensdauer oder liegen die Komplikation bei der Herstellung von AM-OLEDS? Wenn ja warum?  
Soweit ich in Erfahrung brachte, scheint die Backplane und das Zusammenspiel Backplane-OLED noch größere Probleme zu machen. Es scheint ein Problem zu sein, dass die OLED stromgetrieben ist (nicht spannungsgetrieben wie die LCD ist).

OLEDs haben das Potential in vielen Bereichen Fuß zu fassen (Displays, Flexible Displays, Beleuchtung, Transparente Displays usw.) Welcher Zweig ist für Sie und Ihrem Institut der wichtigste?
Wir konzentrieren uns zunehmend auf OLED - Beleuchtung und organische Solarzellen. Der ersteren traue ich einen grossen Markt zu. Organische Solarzellen sind noch weit weg von den interessanten Märkten, haben aber grosses Potential.

In welchen Bereichen erwarten Sie in den nächsten Jahren den Durchbruch?
Ich denke, dass zumindest kleinere AM-OLED-Displays, z.B. in Mobiltelefonen, bei den Kunden sehr gut ankommen werden. Weiterhin erwarte ich eine gute Entwicklung für OLED-Schilder und spezielle OLED - Beleuchtungsanwendungen.

Wie sehen Sie die Zukunft von anderen Displaytechnologien SED, Laser TV, FED usw.?
Als immer noch relativer Display-Neuling ist es faszinierend für mich, dass physikalisch vollkommen verschiedene Technologien einträchtig auf den Messen und im Laden nebeneinander stehen. Das macht das Gebiet spannend, ist aber für die Leute in der Wirtschaft, die die riesigen Investitionen in die Fertigung verantworten müssen, eine harte Nuss. Für mich als Physiker ist die flächige Elektrolumineszenz des OLED-Displays ganz klar die eleganteste Lösung, ob das der Displaykäufer auch anerkennen wird, weiss ich nicht...

Schlussbemerkung:
Für mich begann mit dem vor einigen Jahren abgeschlossenen Wechsel von den "alten" anorganischen Halbleitern zu den organischen Materialien eine faszinierende Zeit, und ich konnte von Mitarbeitern, Kollegen, Förderern und Investoren ungeheuer viel lernen.  Dafür bin ich Allen zu Dank verpflichtet.
www.iapp.de

www.ipms.fraunhofer.de/