1 Mio. nits, langes Leben:
Neue Perowskit-LED hat glänzende Zukunft

Sind Perowskit-Displays bald die besseren OLEDs? Ein chinesisches Forschungsteam meldet spektakuläre Fortschritte bei Helligkeit, Effizienz und Lebensdauer - und macht damit Hoffnung auf ganz neue und vor allem günstige Bildschirmtechnologien.

Forschungsteam entwickelt ultrahelle LEDs mit Rekordwerten

Typische Consumer-OLEDs oder LCDs erreichen meist 500-1000 Nits - ein Maß dafür, wie viel Licht eine Oberfläche abstrahlt. 2.000-4.000 Nits werden in Geräten wie High-End Mini-LED-Fernsehern oder Outdoor-Anzeigen erreicht. Forschende der Universität für Wissenschaft und Technik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben nun jedoch Perowskit-basierte LEDs (PeLEDs) entwickelt, die mit über 1.160.000 Nits rund das Hundertfache leisten und dabei deutlich robuster sind als frühere Varianten aus diesem Material.

Im Zentrum des Fortschritts steht eine neue Methode zur Kristallbildung: Die Forschenden erzeugen stabile Kristalle aus rein anorganischem Perowskit. Dafür wurden dem Material gezielt hypophosphorige Säure - ein mildes Reduktionsmittel - und Ammoniumchlorid, ein salzartiger Hilfsstoff, zugesetzt. Beide beeinflussen das Wachstum der Kristalle auf kontrollierte Weise. Ein anschließender Temperprozess bei hoher Temperatur sorgt dafür, dass die Kristalle weniger Fehler enthalten und widerstandsfähiger werden. Das senkt die unerwünschte Bewegung von Ionen im Material und reduziert Energieverluste durch sogenannte nicht strahlende Rekombinationen - also Prozesse, bei denen Energie verpufft, ohne Licht zu erzeugen.

Unsere Arbeit ist ein neuer Ansatz für die Entwicklung effizienter, heller und stabiler PeLEDs für reale Anwendungen.

Neben der extremen Helligkeit erzielen die Forschenden mit ihrer Methode noch weitere Durchbrüche: das vollständig anorganische Perowskit-Material hatte bisher oft mit geringerer Stabilität zu kämpfen. Ganz anders die neuen PeLEDs. Bei Helligkeit von 100 Nits, liegt die theoretische Lebensdauer bei über 180.000 Stunden - das entspricht rund 20 Jahren Dauerbetrieb. Auch die Lichtausbeute, also der Anteil der elektrischen Energie, der tatsächlich in sichtbares Licht umgewandelt wird, erreicht mit über 22 Prozent einen neuen Bestwert für PeLEDs. Damit liegt sie erstmals auf dem Niveau moderner Displaytechnologien und rückt eine kommerzielle Nutzung in greifbare Nähe.

Hell, langlebig, günstig

Das Team um Xiao Zhengguo hat die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht (DOI: 10.1038/s41586-025-09137-1). Die vorgestellte Technik bringt PeLEDs in Reichweite aktueller High-End-Technologien wie OLED und Mini-LED - mit dem zusätzlichen Potenzial deutlich geringerer Herstellungskosten, da Perowskitmaterialien vergleichsweise einfach zu verarbeiten sind.

Dürfen wir also bald mit neuen Perowskit-Monitoren rechnen? Noch ist offen, wann erste Produkte auf den Markt kommen. Klar ist jedoch: Das Material, das bislang vor allem in der Solarzellenforschung im Fokus stand, entwickelt sich nun auch zu einem vielversprechenden Kandidaten für moderne Displays. Dank ihrer Rekordhelligkeit, verbesserten Energieausnutzung und langer Betriebsdauer könnten PeLEDs künftig in HDR-Bildschirmen, Außenwerbung oder spezialisierten Industrieanwendungen zum Einsatz kommen.


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