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Neue Fotochemikalien:

Fotolithografische Strukturierung organischer Halbleiter

20. Oktober 2014, 15:13 Uhr | Von Matthias Schober, Alexander Zakhidov und Uwe Vogel (Fraunhofer FEP)

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Chancen in der Anwendung

Ziel der Entwicklung ist die fotolithografische Strukturierung von RGB-OLED in Mikrodisplays mit Pixelgrößen unter 10 µm. Mikrodisplays sind kleinste Displays mit Bildschirmdiagonalen von nur wenigen Millimetern. Sie kommen derzeit vor allem in Datenbrillen und Projektoren zum Einsatz und werden mit Hilfe unterschiedlichster Technologien gefertigt. Hier werden Farbfilter integriert, die weißes Licht absorbieren und in RGB-Farben konvertieren. Dabei geht Lichtintensität verloren und auch andere Displayparameter wie Farbtiefe, Kontrast und Betrachtungswinkel werden beeinträchtigt.

Mittels Fotolithografie könnte dieses Problem umgangen werden, denn RGB-Pixel lassen sich durch die Strukturierung verschiedener organischer Emitter-Materialien ohne den Einsatz von Farbfiltern realisieren. Ob sich die Fotolithografie im Bereich der OLED-Displays tatsächlich durchsetzen wird, hängt davon ab, inwieweit die anstehenden Schwierigkeiten zügig überwunden werden. Ein wesentliches Problem besteht darin, dass die im Hinblick auf Lebensdauer und Effizienz am weitesten entwickelten OLED-Materialien nicht unter gewöhnlichen Reinraumbedingungen strukturiert werden können, weil sie nicht luftstabil sind.

Daher verwendet das Fraunhofer FEP für die Strukturierung spezielle Polymermaterialien. Diese sind luftstabil, weisen aber hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer Defizite auf. Um optimale Eigenschaften auch für strukturierte OLED zu erzielen, arbeitet das Fraunhofer FEP an hybriden OLED-Stacks, in denen die luftstabilen Polymermaterialien mit den bisher verwendeten hochentwickelten OLED-Materialien kombiniert werden. Für den Erfolg der Fotolithografie im Bereich der OLED-Displays ist es wichtig, diese Konzepte schnell weiterzuentwickeln, denn in der Forschung werden auch alternative Ansätze verfolgt.