OLED-Forschung: Polymere holen auf

Mit der Entwicklung von polymerbasierten OLEDs beschäftigt sich das Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP). Der Forschungsansatz des IAP gibt leuchtenden Polymeren als Ausgangsmaterial den Vorzug gegenüber den »Small Molecules«.

»Mit Polymeren kommt man heute wesentlich einfacher und mit geringeren Kosten zu Passiv-Matrix-Displays als mit organischen kleinen Molekülen (»Small Molecules«)«, erklärt  Dr. Armin Wedel, Fraunhofer IAP. Noch sind die kleinen Moleküle den Polymeren hinsichtlich Farbe, Effizienz und Lebensdauer überlegen. Rote und grüne Pixel halten bereits weit über 10.000 Stunden durch, nur blaue Pixel verblassen derzeit noch schneller. »Doch auch die Polymere holen sichtlich auf«, so Wedel.

Das IAP versucht neue Polymere für Elektronen- und Lochtransport zu synthetisieren und Injektions- und Ladungstransportphänomene in Multischichtensystemen zu untersuchen. »Außerdem führen wir elektrochemische Messungen durch, um die HUMO- und LUMO-Energieebenen zu beurteilen. Das Verständnis dieser Prozesse ist für die Herstellung von polymeren Licht emittierenden Dioden und Displays notwendig«, sagt Wedel.

Zur Entwicklung der Fertigungstechnologie der nächsten OLED-Generation auf Glas und anderen transparenten oder festen und flexiblen Substraten setzt das Institut auf das Know-how seiner Industriepartner. Dabei arbeitet das IAP mit Optrex Europe zusammen, aber auch mit anderen Instituten der Fraunhofer Gesellschaft, besonders aus dem Bereich der Mikroelektronik.

Wedel: »Unser Forschungsziel ist das Erreichen einer Langzeit-Stabilität für flexible OLEDs. Wir müssen eine Methode finden, um OLEDs vor Luftfeuchtigkeit und Wasserdampf zu schützen. Die Qualität der Verkapselung bestimmt die Lebensdauer des Displays.«

Gegenwärtig verwendet das IAP festes Glas für die vorder- und rückseitigen Wände. Spezialklebstoffe werden für die Versiegelung der Kanten und die Ummantelung der elektrischen Verbindungen benutzt. Die Zukunft liegt nach Ansicht von Wedel aber in flexiblen, transparenten Ultrabarrieren-Folien, mit denen sich Farbstoffe luftdicht in Kunststoff verkapseln lassen. »Wenn uns das gelingt, lassen sich die Displays auch aufrollen.« Probleme, die die Forscher des IAP derzeit allerdings noch lösen müssen, sind die Erhöhung der Lebensdauer von OLEDs und die Entwicklung von effizienten Materialien in allen Farbbereichen, die ein gleichmäßiges Leuchten ohne Farbänderungen während der gesamten Lebensdauer garantieren.