Die OLED-Funktionsweise, OSRAM OLED, ORBEOS

Alles über OLED

Wie funktionert es

OLED (Organic Light Emitting Diode) sind millimeterdünne Glasscheiben, in die organische Materialien eingeschlossen sind. Diese bilden rund 400 Nanometer dünne Schichten, durch die Strom fließen kann. Die organischen Schichten sind eingefasst von einer Anoden- und einer Kathodenschicht, die als elektrische Kontakte von beiden Seiten dienen.In der organischen Schicht befinden sich Moleküle, die bei durchfließender elektrischer Energie zu leuchten beginnen. Die jeweilige Molekülstruktur bestimmt die Lichtfarbe. Zum Schutz vor Außeneinwirkungen sind die organischen Schichten ummantelt.

Aufbau

Eine organische Leuchtdiode besteht aus mehreren organischen Halbleiterschichten zwischen zwei Elektroden, von denen mindestens eine transparent ist. Bei der Herstellung einer OLED werden organische Schichten nacheinander auf ein leitfähiges Substrat aufgebracht, gefolgt von einer weiteren, leitfähigen Elektrode. Für die Herstellung von organischen, lichtemittierenden Bauteilen werden allgemein zwei verschiedene Klassen von Materialien verwendet: polymere Substanzen und so genannte Kleinmolekülmaterialien, die keine Orientierungseigenschaft besitzen und daher amorphe Schichten bilden.

Emissionsspektrum

Organische Moleküle haben in der Regel ein breites Emissionsspektrum. Dadurch sind alle Farbanteile des Lichts im Spektrum vorhanden. Das ermöglicht eine besonders natürliche Beleuchtung von Objekten. OLED-Emissionen können auf praktisch jede Farbe, einschließlich Weiß, mit jeder möglichen Farbtemperatur abgestimmt werden. Die meisten weißen OLED bestehen aus einer roten, einer grünen und einer blauen Emissionsschicht, die zusammen hochwertiges weißes Licht erzeugen.

Leitfähigkeit

Eine technische Herausforderung großflächiger OLED ist die eingeschränkte Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials. Die Leitfähigkeit zum Beispiel von Indiumzinnoxid (ITO) ist um etwa zwei Größenordnungen geringer als die von Aluminium.Die Folge: ein signifikanter Spannungsabfall in der transparenten Elektrode und eine Abnahme in der lokalen Betriebsspannung der aktiven Schichten. Dadurch verringert sich die Strahlungsintensität von den Rändern hin zum Mittelpunkt. Zur Abminderung können leitfähige Hilfsstrukturen (Leiterbahnen oder auch Busbars genannt) aus Metall auf die ITO-Anode aufgebracht werden. So wird eine gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung erzielt. Eine weitere Möglichkeit großflächige OLED homogen leuchten zu lassen ist der Stacking-Ansatz. Dabei werden mehrere OLED-Stapel übereinander aufgedampft, bei denen jede ihren Anteil zur Gesamtleuchtdichte beiträgt.

Lebensdauer

Die mittlere Lebensdauer einer Glühlampe beträgt rund 1000 Stunden. Danach brennt der Glühdraht durch und sie muss ersetzt werden. Bei OLED hingegen findet ein allmählicher Abfall des Lichtstroms statt. Das heißt, die OLED brennt nicht im herkömmlichen Sinne durch, verliert aber im Laufe ihrer Lebenszeit an Lichtleistung und Leuchtkraft. Typischerweise wird die Lebenszeit als Zeitraum definiert während dem der Lichtstrom auf 70% des ursprünglichen Lichtstroms abfällt (L70).

Elektronischer Betrieb von OLEDs

Der elektrische Betrieb von OLEDs lehnt sich an den von herkömmlichen anorganischen LEDs an. In vielen Fällen können bereits auf dem Markt verfügbare LED-Treiber verwendet werden. Dabei gibt es jedoch einige wichtige Grundlagen und OLED-Besonderheiten zu beachten. Mehr dazu

Download:

Einführung in die OLED-Technologie Leitfaden für den Betrieb von OLEDs an elektronischen Treibern