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Hellere und robustere OLED dank ultrastabiler Gläser

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Weder ein neues Material noch eine veränderte Bauteilarchitektur: Wissenschaftler verbessern die Eigenschaften organischer Leuchtdioden (OLED) durch ultrastabile Gläser. Das Verfahren lässt sich universell einsetzen.

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Forscher konnten die Eigenschaften von OLEDs verbessern, indem sie die Emissionsschichten als ultrastabile Gläser hergestellt.
Forscher konnten die Eigenschaften von OLEDs verbessern, indem sie die Emissionsschichten als ultrastabile Gläser hergestellt.
(Bild: Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP))

Organische Leuchtdioden oder kurz OLEDs sind mittlerweile weit genug entwickelt, um erste kommerzielle Produkte erfolgreich im Markt zu etablieren. Ein weiterer wichtiger Markt für die OLED ist der Einsatz im Fahrzeug. Allerdings muss die OLED-Technik in Hinblick auf deren Langzeitstabilität weiterhin verbessert und gleichzeitig die Lichtausbeute maximiert werden. Momentan erreicht man den intrinsischen Fortschritt in der Leistungsfähigkeit einzig durch kontinuierliche Materialentwicklung.

Wissenschaftler der Universitat Autònoma de Barcelona und der Technischen Universität Dresden stellen jetzt eine Möglichkeit vor, die Leistungsfähigkeit von OLEDs durch die Formation sogenannter ultrastabiler Gläser zu verbessern. In einer detaillierten Studie zeigen die Forscher, dass sowohl Effizienz als auch Betriebsstabilität für vier verschiedene phosphoreszierende Emitter deutlich erhöht werden konnten (im Mittel > 15 Prozent für beide Parameter und alle Materialien). Um die Ergebnisse zu ermöglichen, wurden die Emissionsschichten als ultrastabile Gläser hergestellt. Hierbei handelt es sich um eine Wachstumsbedingung, bei der die thermodynamisch stabilsten amorphen Festkörper entstehen.

Universell einen OLED-Schichtstapel verbessern

Die Entdeckung ist deshalb bedeutsam, da man weder das Material weiterentwickelt noch die Bauteilarchitektur optimiert hat. Beide genannten sind die konventionellen Ansatzpunkte für Leistungsverbesserungen. Das vorgestellte Konzept kann universell in jedem spezifischen OLED- Schichtstapel untersucht und optimiert werden, was durch die OLED -Industrie gleichermaßen begrüßt werden wird.

Insbesondere kann die Entwicklung von TADF-Emittern (TADF = Thermally Activated Delayed Fluorescence), welche momentan sehr große Aufmerksamkeit genießt, durch diesen Ansatz weiter vorangetrieben werden. Weiterhin ist es denkbar, dass die positiven Veränderungen durch das Herstellen von ultrastabilen Glasen, welche durch die Wissenschaftler auf Prozesse auf der Nanometerskala zurückgeführt werden konnte, auch auf andere grundlegende physikalische Eigenschaften, wie Transport, Ladungsseparation oder Energietransfer, übertragen werden können.

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