PHOLED-Displays versprechen längere Lebensdauer und höhere Effizienz

Unzweifelhaft verbessert sich die Display‑Technologie jedes Jahr, was zu helleren Bildschirmen führt, die länger halten, lebendige und gleichzeitig akkurate Farben mit erstaunlichen Reaktionszeiten bieten und – vor allem – die Leistungs‑zu‑Kosten‑Kennzahlen steigern.

Da Displays in unserem Alltag – sei es Tablet, Telefon, Monitor, Fernseher, Wearable‑Gerät usw. – eine immer größere Rolle spielen und der Konsumismus ungebremst weitergeht, bleibt die stets vorsichtig beantwortete Frage „Was kommt als Nächstes?“ bestehen. Nun scheint die Antwort vorerst in vollständig phosphoreszierenden organischen Leuchtdioden‑Displays, den sogenannten „PHOLEDs“, zu liegen.

Im Wesentlichen sind phosphoreszierende organische Leuchtdioden (PHOLEDs) eine Lichttechnologie, die für ihre Effizienz, Helligkeit und die Fähigkeit, ein breites Farbspektrum zu erzeugen, bekannt ist. Sie eignen sich hervorragend für Bildschirme und Beleuchtung. Doch seit langem haben Wissenschaftler Schwierigkeiten, die Primärfarbe Blau zu reproduzieren, da diese Dioden traditionell nicht lange halten. Das liegt daran, dass die im Inneren vorhandene Energie die Moleküle zersetzen kann. Ein kürzlich durchgeführtes Experiment könnte endlich eine Lösung dafür bieten.

PHOLED-Durchbruch: Stabilisierung von Blauem Licht für Langlebigkeit

In einem kürzlich durchgeführten Experiment beschrieben die Forscher einen Durchbruch bei PHOLEDs, der zu stabilen blauen Varianten führte. Dies wurde durch den Einsatz des „Purcell‑Effekts“ erreicht, von dem das Experiment zeigte, dass er die Degradation blauer Varianten mindern kann, indem er die Energiemenge reduziert, die Schaden verursacht. Die Forscher verbesserten diese Technik weiter mit dem sogenannten „polaritonen‑verstärkten Purcell‑Effekt“, der den Purcell‑Effekt bei blauen PHOLEDs noch stärker macht.

Durch die Anwendung dieser neuen Methode soll die Lebensdauer blauer PHOLEDs laut Bericht um das 5,3‑fache im Vergleich zum Normalzustand verbessert werden können. Wird die Farbe zu einem tiefen Blau angepasst, ist die Verbesserung noch ausgeprägter, mit einer Lebensdauer, die um das 14‑fache verlängert wird. Im Experiment wurde vermerkt, dass die längste mit dieser Methode gemessene Lebensdauer etwa 140 Stunden beträgt.

Dieser neue Ansatz, der den polariton‑verstärkten Purcell‑Effekt mit bestimmten Designänderungen im PHOLED kombiniert, eröffnet neue Möglichkeiten, blaue PHOLEDs länger haltbar zu machen – eine gute Nachricht sowohl für Display‑ als auch für Beleuchtungsanwendungen.

Was ist PHOLED? Ein tiefer Einblick in die phosphoreszierende OLED‑Technologie

Wie bereits erwähnt steht PHOLED für Phosphorescent Organic Light Emitting Diode, also eine Art OLED‑Technologie. Bei OLEDs wird eine Schicht organischer Materialien zwischen zwei Elektroden platziert, und wenn ein elektrischer Strom angelegt wird, emittieren diese organischen Materialien Licht.

Der entscheidende Unterschied bei PHOLEDs liegt in der Verwendung phosphoreszierender Materialien, die eine weitaus höhere Effizienz ermöglichen als typische OLEDs, die auf Fluoreszenz basieren und nur etwa 25 % der Energie in Licht umwandeln. Dieser Effizienzzuwachs hat zudem den Vorteil, die Lebensdauer von Displays zu verlängern, indem die Wärmeentwicklung minimiert wird, die Hauptursache für OLED‑Degradation. Schließlich können PHOLEDs eine verbesserte Farbwiedergabe bieten, wodurch Bildschirme, die diese Technologie nutzen, für das Auge angenehmer werden.

Obwohl die Entwicklung von PHOLEDs bisher durch Komplexität, Kosten und schlechte Leistung im blauen Lichtbereich behindert wurde, bedeuten jüngste Fortschritte wie das bereits erwähnte Experiment, dass diese Nachteile bald überwunden werden sollten.

Wie PHOLEDs nachhaltige und energieeffiziente Displays unterstützen

Während eine verbesserte Farbwiedergabe schön ist, ist vielleicht die Fähigkeit, die Display‑Effizienz stark zu steigern, das faszinierendste Merkmal von PHOLED‑Displays. Das bedeutet weniger Akku‑Entladung bei Handys, wodurch leichtere Geräte mit geringerem Kapazitätsbedarf möglich werden. Es bedeutet zudem einen geringeren Stromverbrauch von Fernsehern und Computer­monitoren.

Kombiniert mit weniger Elektroschrott, der durch längere Lebensdauer entsteht, können PHOLEDs potenziell positive Auswirkungen auf „grüne“ Initiativen in einer zunehmend auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Welt haben.

Infolgedessen positioniert die Kombination aus Effizienz und Langlebigkeit, die PHOLEDs bieten, die Technologie als derzeit beste Option für ein umweltfreundliches Display.

Die Zukunft von PHOLED in Smartphones, TVs und Wearables

Da endlich bedeutende Fortschritte erzielt werden, scheinen PHOLED‑Displays bereit zu sein, ein bedeutender Akteur in der Zukunft der Display‑Technologie zu werden. Wie jede Technologie wird PHOLED, sobald es reift und die Kosten sinken, voraussichtlich in Consumer‑Elektronik stärker verbreitet sein, insbesondere in Geräten, bei denen Display‑Qualität und Akkulaufzeit entscheidend sind, wie Smartphones, Tablets und Fernseher.

In einem aktuellen Interview mit Tom’s Guide sprach der Vizepräsident von Universal Display (UDC), Dr. Michael Hack, darüber, wie sein Unternehmen bald echte PHOLED‑Technologie für große Hersteller verfügbar machen wird.

„Wenn wir im nächsten Jahr das kommerzielle blaue [PHOLED material] auf den Markt bringen, werden die Hersteller das selbstverständlich übernehmen und es in diese faltbaren und rollbaren Produkte einbauen, ebenso wie in Flachdisplays.“ — Dr. Michael Hack, UDC

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass das Umfeld der Display‑Technologien hochgradig wettbewerbsintensiv und rasant im Wandel ist. Technologien wie MicroLED und weitere Fortschritte bei herkömmlichen OLEDs bedeuten, dass sie weiterhin um die Marktführerschaft kämpfen. Die breite Einführung von PHOLED wird davon abhängen, wie sie im Vergleich zu diesen anderen Technologien in Bezug auf Kosten, Leistung und Fertigungsskalierbarkeit abschneidet. Da im kommenden Jahr weitere Optionen auf den Markt kommen, werden wir bald ein klareres Bild davon haben, wie PHOLED im Vergleich dasteht.