OLEDs könnten in vielen Anwendungen die heute gebräuchlichen LCDs sowie Plasmabildschirme ersetzen. Der südkoreanische Konzern Samsung präsentierte 2005 auf einer Konferenz in Boston ein 40-Zoll-OLED-Panel. Die Lebensdauer gibt noch einige Probleme auf, denn die roten, grünen und blauen Punkte eines jeden Pixels altern unterschiedlich schnell. Durch dieses unregelmäßige Altern der Einzelfarben kommt es beim Gesamtbild im Laufe der Zeit zu Farbverschiebungen, die nur begrenzt durch eine ? idealerweise automatische ? Nachregelung (vor allem über die Verstärkung der Blauemission) ausgeglichen werden können.

Die Grundpatente für OLED-Strukturen stammen aus den 1980er Jahren. Hierbei war die Firma Kodak führend. Seit 1980 sind zu dem Thema etwa 6600 Patente bekannt. Forschungsschwerpunkte liegen in Japan, Südkorea und den USA. Die meisten Patente sind in Japan registriert, gefolgt von den USA und Europa. Deutschland liegt mit etwa 4,5 % auf Platz drei hinter den USA mit etwa 22 %. 2003 entwarf Kodak mit der Digitalkamera „EasyShare LS633“ auch das erste Gerät mit einem relativ leuchtstarken und vollfarbigen OLED-Bildschirm und entwickelte es bis zur Serienproduktion. Dieser Bildschirm hat eine Diagonale von 2,2 Zoll und war „[…] in jedem Fall beeindruckend und ein sichtbarer Fortschritt zu bisherigen LC-Bildschirmen in Digitalkameras.“

Da OLEDs bislang noch teurer als LCDs sind, kommen sie bisher nur in speziellen Anwendungen zum Einsatz. Wegen der geringeren Abmessungen bieten sie größere Gestaltungsfreiräume für den Gerätehersteller. Auch der Stromverbrauch der OLEDs ist oft niedriger, da keine eigene Hintergrundbeleuchtung benötigt wird. Die Hauptanwendungen von OLED-Bildschirmen liegen momentan bei kleinen und kleinsten Anzeigen für Mobiltelefone und andere, insbesondere portable Kleingeräte.

Große Bildschirme sind bisher noch nicht zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar. Der Durchbruch im Fernseh- und Monitorbereich wird wohl noch einige Jahre auf sich warten lassen. Probleme stellen hierbei vor allem die Verkapselung der Bauelemente und die aufwändigere Ansteuerung der Pixel dar. Im Gegensatz zu spannungsgesteuerten LCDs müssen die OLEDs stromgesteuert werden, das heißt, es muss ein Strom fließen, um Elektrolumineszenz zu erzeugen, weshalb die bisher verwendete, ausgereifte Technologie aus dem LCD-Bereich nicht direkt übertragen werden kann.

Bei kleinen OLED-Bildschirmen kann die Steuerung über eine sogenannte Passivmatrix erfolgen: Ein bestimmtes Pixel wird durch das Anlegen einer Spannung an eine Zeile und Spalte angesteuert, wofür zwei Leitungen notwendig sind. Für große Bildschirme ist diese Methode nicht ausreichend. Der Hauptgrund, warum eine Passivmatrix für große Bildschirme nicht geeignet ist, liegt darin, dass die Bahnwiderstände stark zunehmen und damit die Treiberkraft nicht mehr ausreicht, um das jeweilige Pixel anzusteuern. Zur Steuerung des Bildschirms muss hier eine Aktivmatrix eingesetzt werden, bei der jedes Pixel einzeln über einen eigenen Transistor adressiert wird, was vier Leitungen nötig macht; Abgeleitet von Aktivmatrix-OLED (englisch: active matrix organic light emitting diode) vertreibt Samsung diese Technik unter der Bezeichnung AMOLED bzw. der Weiterentwicklung Super-AMOLED. Die Bereitstellung von Schalt-(spannungssignalen) wie auch Versorgungsstrom ist (wie bei Plasmabildschirmen) aufwändig und damit sehr teuer und einer der Hauptgründe für die hohen Kosten großer Bildschirme.

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