Kleinstes individuell ansteuerbares OLED-Pixel der Welt kommt aus DE

Ein winziges Licht mit großer Zukunft: Forschende der Universität Würzburg haben das bisher kleinste OLED-Pixel der Welt gebaut - nur 300 Nanometer groß. Damit könnte die Miniaturisierung Lichtquellen in eine völlig neue Größenordnung bringen.

Kleiner gab es bisher nicht

Wenn man heute auf ein Smartphone- oder VR-Display blickt, sieht man Millionen winziger Leuchtpunkte. Jeder davon ist ein Pixel - ein eigener, selbstleuchtender Punkt aus organischen Halbleitern. In den vergangenen Jahren wurden diese OLED-Pixel immer kleiner und präziser. Doch irgendwann scheint Schluss zu sein: Unterhalb einer bestimmten Größe verlieren sie ihre Stabilität - sie flackern, überhitzen oder gehen kaputt.

Der Grund liegt tief im Aufbau der winzigen Dioden. Ein OLED besteht aus mehreren extrem dünnen Schichten, zwischen denen Elektronen und sogenannte "Löcher" - positiv geladene Teilchen - aufeinandertreffen und Licht erzeugen. Wenn die Elektroden, die diesen Strom leiten, auf Nanogröße schrumpfen, bekommen ihre Kanten plötzlich eine enorme Bedeutung. Dort konzentriert sich das elektrische Feld, es entstehen winzige Stromspitzen - "Hotspots". Diese führen dazu, dass sich das Material lokal erhitzt und winzige Metallfäden wachsen, die den Strom kurzschließen. Das ist der Punkt, an dem Miniaturisierung bisher endete.


Ein Team der Universität Würzburg hat nun genau diesen Engpass überwunden. Die Forscher um Cheng Zhang, Björn Ewald und Bert Hecht entwickelten eine Methode, um die scharfen Ränder der Elektroden buchstäblich zu entschärfen: Sie überzogen die Kanten mit einer hauchdünnen Isolationsschicht, die nur in der Mitte eine winzige Öffnung lässt - eine "Nanoapertur". Durch sie fließt der Strom gleichmäßig und erzeugt Licht genau dort, wo er soll.

Technische Kennwerte der Studie:
So gelang es, einzelne OLED-Pixel auf nur 300 Nanometer Kantenlänge zu verkleinern - kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Damit ist jedes Pixel mehr als 230-mal schmaler als ein menschliches Haar. Trotzdem leuchtet es stabil, mit bis zu 3000 Candela pro Quadratmeter, einer für Nanopixel außergewöhnlich hohen Effizienz von etwa 1 %, und einer Reaktionszeit, die selbst Video-Bildraten übertrifft.

Das Besondere: Das Goldplättchen unter dem Pixel wirkt zugleich als winzige Antenne. Es verstärkt die Lichtwellen und strahlt sie gezielt nach außen ab - ein Effekt, der aus der Nanophotonik stammt. Durch diese Kopplung von Elektronen und Lichtwellen ("Plasmonen") wird das Leuchten der Nano-OLED erst möglich. Die Ergebnisse erschienen in Science Advances (Oktober 2025).

Was heute noch ein Laborerfolg ist, könnte in Zukunft völlig neue Wege für Display- und Sensortechnologien eröffnen. Nanopixel dieser Art wären die Grundlage für ultrahochauflösende Brillendisplays, bei denen kein "Screen-Door-Effekt" mehr sichtbar wäre - oder für photonische Schaltkreise, in denen Licht statt Strom rechnet.


Siehe auch: