OLED-Pionier Karl Leo erhält Europäischen Erfinderpreis in der Kategorie „Lebenswerk“

• Europäisches Patentamt (EPA) zeichnet deutschen Physiker für seine bahnbrechende Arbeit auf dem Gebiet der organischen Halbleiter aus
• Auf Basis seiner Forschung entstand eine neue Generation hocheffizienter organischer Leuchtdioden (OLED), die heute weltweit in einer großen Vielzahl an Smartphones eingesetzt werden
• Seine Erfindungen haben die Elektronikindustrie grundlegend verändert und finden weitreichende Anwendung in der Solartechnologie
• In seiner über 30-jährigen Karriere hat Leo viele seiner Forschungserfolge in kommerziell erfolgreiche Unternehmen umgesetzt

Das Europäische Patentamt (EPA) hat heute den deutschen Physiker Karl Leo mit dem Europäischen Erfinderpreis 2021 in der Kategorie „Lebenswerk“ ausgezeichnet. Leos Methode zur Verstärkung organischer Halbleiter mit elektronenerzeugenden Substanzen („Dotierung“)hat die Elektronikindustrie grundlegend verändert und Millionen von Menschen zu verbesserten Produkten verholfen. Seine hocheffiziente, organische OLED-Displaytechnologie (organische Leuchtdiode) sorgt für mehr Bildhelligkeit sowie eine höhere Farbauflösung und bietet eine bessere Energieeffizienz. OLED-Displays finden sich heute in fast allen neueren Smartphones und anderen elektronischen Geräten für den täglichen Bedarf.

Der Europäische Erfinderpreis wurde dieses Jahr im Rahmen einer digitalen Veranstaltung zum 15. Mal verliehen und war damit für die breite Öffentlichkeit zugänglich, die sich aus der ganzen Welt zuschalten konnte.

„Karl Leos Lebenswerk hat auf viele Bereiche enormen Einfluss. Er hat umweltfreundliche Technologien vorangetrieben und Produkte verbessert, die von Millionen von Menschen heute auf der ganzen Welt genutzt werden“, sagt EPA-Präsident António Campinos. „Im Laufe seiner bemerkenswerten Karriere zeigte er zudem die Fähigkeit, in bahnbrechender Grundlagenforschung kommerzielle Anwendungen zu erkennen, seine Technologie zur Lösung von Problemen einzusetzen und so Unternehmen und Arbeitsplätze zu schaffen.“

Leos Erfolge stehen für eine Karriere, die auf Forschungs- und Technologieleidenschaft sowie einer angeborenen Neugierde beruht. Leo hat zahlreiche Start-ups in „Silicon Saxony“ mitgegründet, um seine Erfindungen auf den Markt zu bringen und ist auch weiterhin damit beschäftigt, neue Anwendungen für seine bahnbrechenden organischen Halbleiter zu erforschen.

„Ich sehe Möglichkeiten, die weit über das bisher Erreichte hinausgehen: Flexible, leichte, umweltfreundliche organische Elektronik kann fast überall eingesetzt werden“, meint der Erfinder. „Wenn mich meine Vergangenheit etwas gelehrt hat, dann dies, dass sich Träumen lohnt.“

Von der Grundlagenforschung in die Praxis

Karl Leos frühe Faszination für Haushaltselektronik – seine Leidenschaft fürs Reparieren brachte ihm im Familienkreis den Spitznamen „der Techniker“ ein – weckte später sein Interesse an Halbleitern. 1985 begann er sich im Rahmen seiner Diplomarbeit am Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE damit zu beschäftigen, wie man elektronische Geräte besser machen kann.

Leos Doktorarbeit und seine Arbeit in den Anfangsjahren seiner Karriere konzentrierten sich auf anorganische Halbleiter, die aus nicht-kohlenstoffbasierten Materialien bestehen. Zu dem Zeitpunkt galten organische Halbleiter aufgrund ihrer schlechten elektrischen Leitfähigkeit und kurzen Lebensdauer als unpraktisch. Leo fiel auf, dass nur wenige Wissenschaftler in Betracht gezogen hatten, organische Halbleiter zu dotieren, d.h. winzige Mengen von Substanzen hinzuzufügen, die frei bewegliche Elektronen erzeugen, um die Leitfähigkeit eines Materials zu erhöhen. „Ein frischer Blick auf die Forschung ist häufig hilfreich, weil er dazu führt, dass man Dogmen hinterfragt“, so der Erfinder.

1998 gelang der entscheidende Durchbruch, als es Leo und sein Forscherteam, darunter die damaligen Doktoranden Martin Pfeiffer und Jan Blochwitz, an der Technischen Universität Dresden schafften, eine organische Halbleiter-LED zu entwickeln, die mit nur einem Fünftel der zuvor benötigten Spannung auskam. Ihre hohe Effizienz, lange Lebensdauer, der energiesparende Produktionsprozess und die Möglichkeit des Recyclings machten diese organischen Halbleiter zu einer nachhaltigeren Alternative zu anorganischen Halbleitern. Leo und sein Team verfeinerten den Prozess weiter, und 2001 war der Wissenschaftler Mitbegründer des deutschen Start-up-Unternehmens Novaled AG® zur Kommerzialisierung von OLED-Technologien und Materialien. Das Unternehmen wurde später von Samsung übernommen.

In den Folgejahren begann Leo, die Halbleiter an organische Solarzellen anzupassen. Dies führte zur Mitbegründung eines Spin-Offs, das hinter der weltweit ersten industrietauglichen organischen Solarfolie steht, die auf Gebäuden angebracht werden kann. „Mein Traum ist, dass sie in 10 oder 20 Jahren auf jedem Gebäude genutzt wird und dabei hilft, die Klimakrise zu lösen“, sagt Leo.

Informationen zum Erfinder
Prof. Dr. Karl Leo wurde am 10. Juli 1960 in Freiburg im Breisgau geboren. Nach seinem Studium der Physik in Freiburg promovierte er an der Universität Stuttgart und am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung. In den frühen Jahren seiner Karriere konzentrierte er sich bei AT&T Bell Laboratories in den USA und dann in Deutschland an der RWTH Aachen auf anorganische Halbleiter. 1993 nahm er eine ordentliche Professur für Optoelektronik an der Technischen Universität Dresden (TU Dresden) an. Seine Forschungen zur Verbesserung der Leitfähigkeit organischer Halbleiter führten zur Kommerzialisierung von Elementen wie organischen Leuchtdioden (OLEDs) und zur Übernahme des OLED-Spin-Offs Novaled durch Samsung. Er lebt mit seiner Frau und zwei Kindern in Dresden, wo er Lehrstuhlinhaber und Professor für Optoelektronik an der TU Dresden und Direktor des interdisziplinären Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) ist. Der Mitbegründer mehrerer Unternehmen ist in 22 erteilten europäischen Patenten genannt. Dazu gehören die Patente EP1488468, EP1861886 und EP2658006, welche die Grundlage für seine Nominierung für den Europäischen Erfinderpreis bilden.

Über den Europäischen Erfinderpreis

Der Europäische Erfinderpreis ist einer der renommiertesten Innovationspreise Europas. Er wurde 2006 vom EPA ins Leben gerufen und ehrt einzelne Erfinder und Erfinderteams, deren wegweisende Innovationen Antworten auf einige der größten Herausforderungen unserer Zeit geben. Die Finalisten und Gewinner werden von einer unabhängigen Jury bestehend aus internationalen Experten aus Wirtschaft, Politik, Wissenschaft, Akademie und Forschung ausgewählt. Sie prüft die Vorschläge hinsichtlich ihres Beitrags zum technischen Fortschritt, zur gesellschaftlichen Entwicklung, zum wirtschaftlichen Wohlstand und zur Schaffung von Arbeitsplätzen in Europa. Der Preis wird in fünf Kategorien (Industrie, Forschung, KMU, Nicht-EPO-Staaten und Lebenswerk) verliehen. Der Gewinner des Publikumspreises wird von der Öffentlichkeit aus den 15 Finalisten über ein Online-Voting ermittelt.