Kostengünstigere Produktion OLEDs ohne Farbfilter

Zusammen mit Von Ardenne Anlagentechnik entwickeln die Forscher des Fraunhofer COMEDD eine Technologie, um die kleinen OLED-Bildschirme ohne Farbfilter zu produzieren: Eine neue Art der Fertigung spart nicht nur Kosten, sondern verbessert auch die Strahlkraft der OLED. Subpixel werden dabei direkt auf Mikrodisplays aufgetragen

Die Subpixel werden dabei direkt auf Mikrodisplays aufgetragen. Bislang war der Einsatz von Farbfiltern nötig, da die roten, grünen und blauen Subpixel, die für die Darstellung eines farbigen Bilds notwendig sind, bisher nicht direkt auf die Elektrode aufgetragen werden konnten. »Die Sub-pixel der kleinen Displays sind üblicherweise etwa 8 Quadratmikrometer groß. Die herkömmliche Technik ließ es jedoch nur zu, Einheiten von größer als 50 Quadratmikrometer zu bearbeiten« stellt Herold die zu meisternde Herausforderung dar.

Um diese Problematik zu lösen, haben die Wissenschaftler eine spezielle Technologie des Partnerunternehmens VON ARDENNE eingesetzt. Diese erlaubt es, organische Schichten unter Wärme gezielt lokal verdampfen zu lassen. Dabei lassen sich Flächen bearbeiten, die kleiner als 10 Quadratmikrometer sind. »Um die Technologie für die OLED-Mikrodisplays zu nutzen, haben wir den gesamten Fertigungsprozess neu konzipiert. Es ist somit möglich, die roten, grünen und blauen Farbpixel direkt aufzubringen. Der Einsatz des Farbfilters ist nicht mehr nötig und es ist möglich, 100 Prozent des emittierten Lichts nutzen. Auch der Herstellungsprozess wird günstiger«, so Herold. Der Farbfilter unterdrückt bisher die Selbststrahlkraft der OLEDs, so dass nur circa 20 Prozent des emittierten Lichts genutzt werden können. Verantwortlich dafür sind zwei negative Effekte des verwendeten Filters: Zum einen unterdrückt sie jeweils zwei der drei Farbbereiche eines OLED-Subpixels, zum anderen dunkelt sie als zusätzliche – über den OLEDs angebrachte – Schicht das erzeugte Licht automatisch ab.

Smartphones halten länger durch

Doch die OLED strahlen nicht nur heller, der neue Produktionsprozess ist auch günstiger. Farbfilter sind sehr teuer zu fertigen. Sie müssen je nach Anwendung speziell designt sein, aus geeigneten Materialien bestehen und richtig montiert werden. Verrutscht der Filter zum Beispiel, kann sich das negativ auf die Bildqualität auswirken. »Schlussendlich profitiert auch der Konsument: Wir alle wissen, dass unsere mobilen Geräte wie Smartphones und Digitalkameras täglich viel Energie verbrauchen. Je weniger für die farbige Darstellung auf den Displays verloren geht, desto länger halten unsere Akkus fürs Telefonieren, Surfen oder Fotografieren«, schließt Herold.