Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Lichtquellen entwickelt - Perfekte Antennen: Wie ringförmige Moleküle OLEDs heller machen

30.09.2013
Ein Forscherteam der Universitäten Regensburg und Bonn hat mit Kollegen aus Utah (USA) neue molekulare Lichtquellen entwickelt, die die Form eines Wagenrads haben.

Die Wissenschaftler um Prof. Dr. John Lupton von der Universität Regensburg und Prof. Dr. Sigurd Höger von der Universität Bonn konnten zeigen, dass die Moleküle die Helligkeit von organischen Leuchtdioden (OLEDs) beeinflussen könnten. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Chemistry“ erschienen.


Rastertunnelmikroskop-Bild einzelner Wagenradmoleküle, mit überlagerter chemischer Struktur eines Moleküls. Bildnachweis: S. Jester/S. Höger (Universität Bonn)

Bei der Entwicklung von OLEDs wurde bislang oft auf herkömmliche organische Halbleiter auf Polymerbasis zurückgegriffen. Diese kettenförmigen Makromoleküle bestehen aus kleinen Untereinheiten, die Licht abgeben, wenn man elektrischen Strom hindurchleitet. Sie sind zudem leicht zu verarbeiten. Allerdings weisen sie auch den Nachteil auf, dass Licht nicht optimal aus den OLEDs abstrahlen kann. Denn die kettenförmigen Polymere verhalten sich wie Antennen. Genauso wie bei Radio, WLAN oder Walkie-Talkie gibt es dabei günstige und weniger günstige Ausrichtungen der Antenne. Man spricht hier von der Polarisation: Antennen strahlen elektromagnetische Wellen ab, die in einer bestimmten Richtung schwingen.

Mit der Entwicklung der Wagenrad-förmigen Moleküle ist es den Forschern nun gelungen, den Nachteil der Polarisation auszuschalten. Nicht nur das: Die „Chemie“ der Rad-Moleküle ist zudem identisch mit der „Chemie“ der kettenförmigen Polymere, womit auch die wesentlichen physikalischen Eigenschaften übereinstimmen. Die Rad-Moleküle eignen sich demnach genauso gut für die Herstellung von OLEDs wie die herkömmlichen kettenförmigen Polymere. Ein weiterer offensichtlicher Vorteil: Alle Moleküle haben die gleiche Form, Farbe oder Orientierung.

Da alle einzelnen Moleküle in jede beliebige Richtung abstrahlen können, bilden sie gewissermaßen perfekte Antennen. Das Licht jedes einzelnen Moleküls ist unpolarisiert; es gibt keine Vorzugsrichtung für die elektromagnetische Welle.

Werden die symmetrischen Moleküle nun angeregt, so bildet sich ein elektrischer Dipol. Das Prinzip ähnelt dem einer elektrischen Kompassnadel: Im Molekül werden räumliche positive und negative Ladungen getrennt. Die Dipole zeigen – wie eine Kompassnadel – in eine bestimmte Richtung, die nun allerdings zufällig vorgegeben ist, da die Moleküle symmetrisch sind. Dies führt dazu, dass die Dipole beliebig abwechselnd in alle Richtungen zeigen. Somit wird das abgestrahlte Licht unpolarisiert.

Für die Entwicklung von OLEDs haben die neuen Moleküle demnach wesentliche Vorteile. So kann mit den Wagenrad-Molekülen im Prinzip eine höhere Lichtausbeute erreicht werden, was sich unter anderem auch auf die Helligkeit der Lichtquellen auswirkt.

Das Projekt wurde von der VolkswagenStiftung gefördert.

Original-Titel der Publikation:
Fluctuating exciton localization in giant π-conjugated spoked-wheel macrocycles, Fachjournal “Nature Chemistry”, DOI: 10.1038/NCHEM.1758
Der Artikel im Netz unter:
www.nature.com/doifinder/10.1038/nchem.1758
Ansprechpartner für Medienvertreter:
Prof. Dr. John Lupton
Universität Regensburg
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Tel.: 0941 943-2081
John.Lupton@ur.de
Prof. Dr. Sigurd Höger
Universität Bonn
Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie
Tel.: 0228 73-6127
hoeger@uni-bonn.de

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics