Forschung & Entwicklung

Hellere, stabilere organische Leuchtdioden

Die Leistungsfähigkeit von OLEDs lässt sich unabhängig von Optimierungen am Material oder der Bauteilarchitektur durch die Formation sogenannter ultrastabiler Glase verbessern.

Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind mittlerweile weit genug entwickelt, um erste kommerzielle Produkte erfolgreich im Markt zu etablieren. Um weitere Marktsegmente zu erschließen und insbesondere neue Anwendungsmöglichkeiten (Beleuchtung im Automotivbereich, Mikrodisplays, Head-mounted-Displays etc.) zu ermöglichen, muss die OLED-Technologie 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 Autonomen Universität Barcelona und der Technischen Universität Dresden stellen jetzt eine Möglichkeit vor, die Leistungsfähigkeit von OLEDs durch die Formation sogenannter ultrastabiler Glase zu verbessern. Die Forscher zeigen, dass sowohl Effizienz als auch Betriebsstabilität für vier verschiedene phosphoreszierende Emitter deutlich erhöht werden konnten (im Mittel > 15 % für beide Parameter und alle Materialien). Um diese Ergebnisse zu ermöglichen, wurden die Emissionsschichten als ultrastabile Glase hergestellt. Hierbei handelt es sich um eine Wachstumsbedingung, bei der die thermodynamisch stabilsten amorphen Festkörper entstehen.

Diese Entdeckung ist insbesondere so bedeutsam, da dieses Konzept weder von einer Weiterentwicklung von Materialien noch einer Optimierung der Bauteilarchitektur Gebrauch macht. Das vorgestellte Konzept kann universell in jedem spezifischen OLED-Schichtstapel untersucht und optimiert werden. Insbesondere kann die Entwicklung von TADF-Emittern (TADF, engl.: thermally activated delayed fluorescence) 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 (z. B. Transport, Ladungsseparation, Energietransfer) übertragen werden können.

Die Forschung, die zu diesen Resultaten geführt hat, wurde zum Teil in einem Projekt „Modelling stability of organic phosphorescent light-emitting diodes (MOSTOPHOS)“ durchgeführt, welches durch die Europäische Union gefördert wurde (EU Horizon 2020 research and innovation programme, grant agreement no. 646259). Momentan wird dieses Konzept gemeinsam mit der cynora GmbH getestet.

Originalveröffentlichung:

[J. Ràfols-Ribé, P.-A. Will, C. Hänisch, M. González-Silveira, S. Lenk, J. Rodríguez-Viejo, S. Reineke, High-performance organic light-emitting diodes comprising ultrastable glass layers. Sci. Adv. 4 (2018), DOI: 10.1126/sciadv.aar8332]

von mn

www.uab.cat

www.tu-dresden.de

© photonik.de 2018 - Alle Rechte vorbehalten