OLED-Displays verfolgen einen einzigartigen Ansatz in der Displaytechnologie, der sie schlanker und leichter macht als ihre LCD-Pendants. Die OLED-Technologie hat sich in den letzten Jahren immer mehr durchgesetzt und ist jetzt eine weit verbreitete Display-Option für viele Anwendungen - warum sollten Sie sie also nutzen?

In diesem Beitrag erläutern wir, wie die OLED-Technologie funktioniert, wie sie Ihr nächstes Projekt verbessern kann und wie sie bereits jetzt die Display-Technologie verändert.

Was ist eine OLED?

OLED (organische Leuchtdiode), auch als organische LED bekannt, ist eine Leuchtdiode, die Licht aussendet, wenn ein elektrischer Strom durch ihre Emissionsschicht fließt. OLEDs verwenden organische Materialien, um Licht zu emittieren, und nicht die traditionelle Hintergrundbeleuchtung, die in LCD-Displays verwendet wird. Dies ermöglicht einen geringeren Stromverbrauch, einen besseren Kontrast, tiefere Schwarztöne und lebendigere Farben.

OLEDs werden für die Herstellung von Flachbildschirmen in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen verwendet. Da sie dünn und energieeffizient sind, eine schnelle Reaktionszeit und einen großen Betrachtungswinkel haben, werden OLED-Displays in Geräten wie Smartphones, Smartwatches, industriellen Steuerungen, Laborgeräten und Automobilanzeigen verwendet.

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Die Hauptbestandteile eines OLED-Displays sind die Kathode, die Anode, die emittierende Schicht (lichtemittierende organische Schicht) und die leitende Schicht. 

Organische Materialien, die in OLEDs verwendet werden

Die Kathode ist eine Schicht aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material, die als Elektronenquelle dient. Die Anode, die den Stromfluss durch das Gerät ermöglicht, besteht in der Regel aus einem transparenten Leiter wie Indium-Zinn-Oxid (ITO), das eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe optische Transparenz aufweist.

Die organischen Schichten befinden sich zwischen der Anode und der Kathode und sind dafür verantwortlich, dass bei Anlegen eines elektrischen Stroms Licht emittiert wird. Die leitende Schicht besteht in der Regel aus Polymeren wie Polyanilin. Je nach Verwendungszweck und Design der OLED besteht die emittierende Schicht häufig aus organischen Verbindungen wie Tris(8-Hydroxychinolin)-Aluminium, Polyfluoren oder Triphenylamin.

Wie funktionieren OLEDs?

Eine OLED ist eine Art von LED, bei der die emittierende Schicht aus organischen Verbindungen besteht, die bei Anlegen eines elektrischen Stroms Licht erzeugen. Die Schicht besteht in der Regel aus einer Polymersubstanz, die zwischen zwei Elektroden, einer Kathode und einer Anode, eingebettet ist. Wenn ein Strom angelegt wird, emittieren die organischen Moleküle Licht.

Wie OLEDs Licht erzeugen

OLEDs nutzen eine Technik, die als Elektrolumineszenz bekannt ist und bei der ein Material als Reaktion auf den Fluss eines elektrischen Stroms Licht aussendet. Eine OLED-Schicht aus organischen Materialien ist zwischen einer Kathode und einer Anode eingebettet. Wenn ein Strom an die OLED angelegt wird, fließen negativ geladene Elektronen von der Kathode zur Anode, während positiv geladene Löcher in die entgegengesetzte Richtung fließen. Diese Elektronen und Löcher rekombinieren in der organischen Schicht und geben dabei Energie in Form von Licht ab.

1. Zwischen Kathode und Anode wird Strom angelegt.
2. Wenn der Strom von der Kathode zur Anode zu fließen beginnt, nimmt die Kathode Elektronen auf, während die Anode Elektronen verliert, wodurch Elektronen aus der leitfähigen Schicht entfernt werden (Elektronenlöcher).
3. An den Rändern zwischen der emittierenden und der leitenden Schicht treffen die Elektronen auf Elektronenlöcher, wodurch die Elektronen rekombinieren und ihre zusätzliche Energie in Form eines Lichtphotons abgeben.

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Die Farbe des von einer OLED emittierten Lichts hängt von den spezifischen organischen Materialien ab, die in dem Gerät verwendet werden.

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OLED-Vorteile

OLED-Displays sind LCDs in mehrfacher Hinsicht überlegen. Sie sind schlanker und leichter, was sie perfekt für tragbare Geräte wie Smartphones, Laptops, Fitness-Tracker, AR/VR-Headsets und andere tragbare Geräte macht. Darüber hinaus bieten OLEDs größere Betrachtungswinkel und höhere Betriebstemperaturen als Standard-TN-LCDs, was ein lebendigeres und intensiveres Seherlebnis ermöglicht. Auch der Kontrast ist bei OLEDs besser, was zu tieferen Schwarztönen und klareren Bildern führt. Außerdem sind OLEDs energieeffizienter als LCDs, was sie zu einer umweltfreundlicheren Option macht. Insgesamt bieten OLEDs ein lebendigeres und dynamischeres Seherlebnis mit besserer Farbwiedergabe, schnellen Reaktionszeiten und tieferen Schwarztönen.

• Schlank und leicht
• Hoher Kontrast
• Hohe Betriebstemperaturen
• Lebendige Farben
• Große Betrachtungswinkel
• Tiefschwarze Farben
• Schnelle Reaktionszeiten
• Energieeffizient

OLED-Nachteile

Da OLEDs keine Hintergrundbeleuchtung benötigen, um den Bildschirm zu beleuchten, kann die Helligkeit eines OLEDs nicht so leicht erhöht werden wie die eines LCDs. Es ist üblich, dass OLEDs in typischen Innenräumen sehr hell aussehen, aber im direkten Sonnenlicht nicht so gut sichtbar sind wie LCDs. Die Helligkeit einer OLED hängt auch direkt mit der Lebensdauer des organischen Materials zusammen. Auch wenn die Herstellung von OLEDs in Zukunft wirtschaftlicher werden könnte, ist das derzeitige Herstellungsverfahren für OLEDs kostspieliger als für LCDs.

• Kürzere Lebensdauer im Vergleich zu LCDs
• Der Stromverbrauch steigt bei Bildern mit weißem Hintergrund
• Bei direkter Sonneneinstrahlung kann die Lesbarkeit ein Problem sein.
• Höhere Kosten als LCDs (derzeit)

Schlussfolgerung

Die OLED-Technologie verändert die Display-Landschaft, indem sie adaptive, selbstleuchtende Displays mit einem deutlich dünneren und leichteren Design bietet. Sie werden heute häufig als digitale Displays in Anwendungen eingesetzt, die von Smartphones, Fernsehgeräten, Videomonitoren, Tablets, Smartwatches und Fitness-Trackern bis hin zu medizinischen Geräten, Fahrzeuganzeigen, Audio-Playern, Kopfhörern, Kameras und Spielkonsolen reichen. Dank ihrer einzigartigen organischen Materialien sind sie flexibler, was zu einigen der aufregendsten und innovativsten Designs in der Displaytechnologie führt.

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