Laut OLED-INFO-Nachrichten ausländischer Medien hat das Cambridge Isotope Laboratory in den Vereinigten Staaten herausgefunden, dass Deuterium, ein Isotop, die Lebensdauer von OLED-Panels erheblich verlängern kann, sie weniger anfällig für Alterung macht und die Lichtausbeute verbessert.
In den letzten Jahren ersetzen OLED-Panels mit ihrer hohen Helligkeit, ihrer ultradünnen Bauweise, ihrem großen Farbraum, ihrer Flexibilität und anderen Eigenschaften schnell LCD-Panels, die in immer mehr Smartphones zum Einsatz kommen. Laut Counterpoint-Statistik liegt der Einsatz von OLED-Panels in Smartphones weltweit bei 49 Prozent.
Der Einsatz von OLED-Panels bei großen Fernsehgeräten wird jedoch einige Mängel aufdecken. Erstens ist es schwierig, die Helligkeit dieses Panels sehr hoch zu machen; Zweitens, da die Lebensdauer verschiedener roter/grüner/blauer Lichtquellen unterschiedlich ist, ist die feste Bildschirmanzeigezeit zu lang und es entsteht das Problem, dass der Bildschirm durchbrennt.
Nach Angaben des Forschungsinstituts kann der Einsatz von Deuteriumisotopen als Ersatz des Wasserstoffs in der Verbindung als lichtemittierendes Material die Lebensdauer von OLED-Panels deutlich verlängern und gleichzeitig eine höhere Helligkeit erzielen. Dies liegt daran, dass die chemischen Bindungen zwischen Deuterium und Kohlenstoff stärker sind als die Wasserstoff-Kohlenstoff-Bindungen, was zu stabileren Verbindungen führt, ein Phänomen, das als „kinetischer Isotopeneffekt“ (KIE) bekannt ist. In jüngster Zeit haben Forschungseinrichtungen versucht, Deuterium bei der Entwicklung von OLED einzusetzen, hauptsächlich für OLED-Lichtquellen, die blaues Licht emittieren. Da blaues Licht häufiger und stärker ist, verblasste es früher schneller. Durch die Verwendung von Deuterium anstelle von Wasserstoff kann die Lebensdauer von Blaulichtkomponenten um das 5-20-fache verlängert werden, außerdem wird die Lichtausbeute verbessert.
Die Forscher fanden heraus, dass der Ersatz von Wasserstoff durch Deuterium in der Sinterphase der OLED-Produktion den „Thermoelektronen-Degradationseffekt“ von Metalloxid-Halbleitertransistoren deutlich reduzieren kann. In anderen Halbleiterverarbeitungs- und Herstellungsprozessen kann die Verwendung von Deuterium die Lebensdauer von Transistoren ebenfalls um das 10-50-fache verlängern.
In natürlichem Wasser kommt auf 6.400 Wasserstoffatome nur ein Atom Deuterium, daher ist dieses Isotop selten. Allerdings gibt es derzeit in den Vereinigten Staaten einige Produktionsanlagen für schweres Wasser (D2O), die schweres Wasser konzentrieren und anreichern können, um Deuterium zu gewinnen. Cambridge Isotope Separation Corporation (CIS), eine hundertprozentige Tochtergesellschaft des Cambridge Isotope Laboratory (CIL), Ohio, USA, besitzt die weltweit größte kommerzielle D2O-Anreicherungsanlage.
Konkret wird „Deuterobromobenzol“ zur Herstellung von OLED-Materialien verwendet, wodurch eine Verlängerung der Leuchtdauer erzielt werden kann. Darüber hinaus kann Deuterium, das auf andere Halbleiter- und Elektronikbereiche angewendet wird, einen ähnlichen Effekt haben.
