Forschung

Optisch schaltbarer Leucht-Transistor

15.03.2019 - Neuer Ansatz für Displays vereint lumineszierende Polymere mit photoschaltbaren Molekülen.

Organische lichtemittierende Transistoren, eine Art Symbiose aus organischem Transistor (OTFT) und organischer Leuchtdiode (OLED), sind Schlüssel­komponenten für verschiedene optoelektronische Anwendungen im Display­bereich. Die Integration mehrerer verschiedener Funktionalitäten in ein und dasselbe Bauteil stellt eine große Heraus­forderung dar und die nächste Generation von hochauflösenden Bildschirmen erfordert darüber hinaus eine Verdichtung visueller Information in einzelne und ultrakleine Punkte.

Ein interdisziplinärer Verbund von Chemikern sowie Physikern in Berlin, Strasbourg und London hat nun einen großen Schritt vorwärts unternommen und erstmals einen lichtemittierenden organischen Transistor entwickelt, der durch Licht kontrolliert werden kann. Dazu haben sie ein speziell maßgeschneidertes Molekül als kleinstmöglichen optischen Schalter mit einem lumineszierenden Polymer kombiniert. Im so hergestellten Bauelement ändert der molekulare Schalter unter Einwirkung von ultraviolettem und sichtbarem Licht reversibel seine elektronischen Eigenschaften und das Leuchten wird somit gesteuert.

Da es für Displayanwendungen nicht ausreicht, lediglich eine Farbe abzustrahlen, haben die Forscher die Schaltermoleküle und Polymere variiert und so aufeinander abgestimmt, dass die entsprechenden Transistoren in allen drei Primärfarben, das heißt rot, grün und blau, leuchten und somit das gesamte Farbspektrum abdecken können.

Das enorme Anwendungspotenzial des Ansatzes konnten die Forscher eindrucksvoll demonstrieren, indem sie beliebige Muster, wie beispielsweise Buchstaben, mit einem Laser wiederholt schreiben und löscht konnten und zwar mit extrem hoher Geschwindigkeit und räumlicher Auflösung von wenigen Mikrosekunden und Mikrometern – jenseits der derzeitig besten Retina-Displays. Als Resultat ist es somit prinzipiell möglich, die schnellen und hochauflösenden „smarten“ Displays bequem anzusteuern und beliebig zu konfigurieren.

HU Berlin / DE

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