Dieses Bauelement nutzt ein Top-Emissionsdesign und benötigt zur Erzeugung von weißem Licht lediglich eine einzige Schicht organischen Materials und zwei Standard-Aluminiumelektroden. Dadurch entfällt der Bedarf an dem seltenen Indiumzinnoxid (ITO). Diese Innovation, die die herkömmliche, komplexe organische Schichtstruktur durch intelligente optische Elemente ersetzt, verspricht eine deutliche Senkung der OLED-Herstellungskosten und eine geringere Abhängigkeit von seltenen Materialien. Dies eröffnet neue Perspektiven für Beleuchtungslösungen der nächsten Generation.

Herkömmliche Herstellungsverfahren für weiße OLEDs erfordern das Mischen von RGB-Dotierstoffen mit Schwermetallen und das Aufbringen einer transparenten ITO-Schicht, um durch präzise Mischungsverhältnisse weißes Licht zu erzeugen. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig und nicht nachhaltig. Ein Forschungsteam der Universität Turku nutzte daher einen einkomponentigen Dünnfilm des Lumineszenzmaterials der dritten Generation DMAC-DPS als Emitterschicht und formte den Lichtstrahl mithilfe einer Mikroresonatorstruktur um. Der Mikroresonator besteht aus herkömmlichen Aluminiumspiegeln. Durch Anpassen der Resonatorlänge (z. B. durch Ändern der Dicke der Emitterschicht) lässt sich die Farbtemperatur stufenlos von ca. 3790 K (warmweißes Licht) bis 5050 K (kaltweißes Licht) einstellen. Gleichzeitig schwingt die Oberflächenplasmonenresonanz (SPP) mit dem Resonator mit und erweitert das Spektrum von Blau nach Weiß – ganz ohne zusätzliche Materialien.

„Wir haben mit weniger Ressourcen mehr Funktionalität erreicht“, so Forschungsleiter Manish Kumar. „Durch die Verwendung von Hohlraumdesign und SPP-Farbmischung haben wir einen einzelnen blauen Emitter in eine abstimmbare weiße OLED verwandelt. Dies führt zu einer einfacheren Struktur und macht ITO überflüssig.“ Das Bauelement ist mit bestehenden Vakuumbeschichtungsanlagen kompatibel und eignet sich dank seiner nach oben emittierenden Eigenschaften für reflektierende oder flexible Oberflächen. Dadurch eröffnen sich neue Anwendungsmöglichkeiten für stilvolle Leuchten, ultradünne Hintergrundbeleuchtungen und intelligente Gebäudepaneele. Professor Konstantinos Daskalakis, der Leiter der Forschungsgruppe, betonte: „Durch den Verzicht auf ITO und Schwermetalle entwickeln wir effizientere, einfacher herzustellende und nachhaltigere Beleuchtungsprodukte.“ Aktuell konzentriert sich das Team auf die Verbesserung von Helligkeit, Effizienz und Langzeitstabilität, um die Technologie vom Labor zur Marktreife zu bringen.

Weitere Informationen: Manish Kumar et al., „Single-Emitter White OLED Based on Microcavity Spectral Engineering“, *Advanced Optical Materials* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Advanced Optical Materials*