In een nieuwe publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Natuurmaterialen , onderzoekers van het Instituut voor Toegepaste Natuurkunde aan de TU Dresden introduceren een nieuw apparaatconcept voor hoogefficiënte en laagspannings verticale organische lichtgevende transistors. Met de nieuwe apparaatarchitectuur en fabricagetechnologie, het team effent de weg voor een brede toepassing van efficiënte OLED active matrix displays.

In de groep van Prof. Karl Leo, natuurkundigen, materiaalwetenschappers en ingenieurs werken samen aan de ontwikkeling van nieuwe organische materialen en apparaten voor hoge prestaties, flexibele en mogelijk zelfs biocompatibele elektronica en opto-elektronica van de toekomst. Het verbeteren van de prestaties van organische apparaten is een van de belangrijkste uitdagingen in hun onderzoek. Het was pas vorig jaar, toen het team onder leiding van Dr. Hans Kleemann een belangrijke doorbraak aankondigde met de ontwikkeling van efficiënte, afdrukbare verticale organische transistors.

Nu Dr. Zhongbin Wu, Dr. Yuan Liu, en Ph.D. student Erjuan Guo presenteert het eerste elektronische apparaat dat een verticale organische permeabele basistransistor (OPBT) en een OLED combineert. Met dit nieuwe apparaatconcept van een organische permeabele basis lichtemitterende transistor (OPB-LET), de onderzoekers slaagden erin de functie van een zeer efficiënte schakeltransistor en een organische lichtgevende diode te combineren, zoals die vaak wordt gebruikt in actieve matrix-displays. Active matrix liquid crystal displays (AMLCD) bevatten meestal een matrix van dunne-filmtransistoren om LCD-pixels aan te sturen. Elke individuele pixel heeft een circuit met actieve componenten (meestal transistors). In deze context, organische lichtemitterende transistoren, apparaten met drie aansluitingen die een dunne-filmtransistor combineren met een lichtemitterende diode, steeds meer belangstelling hebben gewekt. Echter, het verhogen van hun efficiëntie en het laag houden van de bedrijfsspanning blijft een belangrijke uitdaging. "De sleutel tot de constructie van de hoogwaardige OPB-LET's is de permeabele basiselektrode in het midden van het apparaat, het vormen van een onderscheidende optische microholte en het reguleren van de injectie en het transport van ladingsdragers. De aldus ontworpen drie-terminal verticale opto-elektronische apparaten kunnen tegelijkertijd hoge efficiënties (tot 24,6%), hoge luminantie (tot 12, 513 cd-m ^-2 ), en lage stuurspanningen ( <5,0 V), " legt Erjuan Guo uit.

De prestaties van OPB-LET's die in dit werk worden gedemonstreerd, zijn vergelijkbaar met ultramoderne OLED's en geavanceerde, organische laagspanningstransistoren. Prof. Karl Leo legt uit:"We verwachten dat dit nieuwe apparaatprincipe de weg zal effenen voor zeer efficiënte flexibele displays met een vrij eenvoudig pixelontwerp."