Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

OLED: Ultradünnschicht erhöht die Effizienz

12.03.2018

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz haben ein unerwartetes Versuchsergebnis erhalten: Sie haben eine neue Methode entdeckt, um die Kontakte in OLEDs zu verbessern. Dieser neue Ansatz führt zu einer höheren Energieeffizienz und kann praktisch in jedem organischen Halbleiterelement genutzt werden.

Organische Leuchtdioden (OLEDs) werden als Lichtquellen in hochwertigen Smartphone-Displays und großflächigen High-End-Produkten wie OLED-Fernsehern eingesetzt. Das aktive Bauelement in einer OLED ist eine lichtemittierende Schicht aus einem organischem Halbleiter, der elektrische Energie in sichtbares Licht umwandelt.


Visualisierung eines Stroms durch eine OLED, der über eine dünne molekulare Schicht (Mitte) von einer Elektrode (links) zu einem organischen Halbleiter (rechts) fließt.

Copyright: Max-Planck-Institut für Polymerforschung

In einer OLED befindet sich die organische Halbleiterschicht zwischen zwei Elektroden; wird eine Spannung an diese beiden Elektroden angelegt, so fließt ein Strom durch die OLED, der in sichtbares Licht umgewandelt wird.

Allerdings ist es für viele organische Halbleiter schwierig, den Strom von der positiven Elektrode in die OLED einzuspeisen, insbesondere bei blau oder ultraviolett emittierenden Materialien. Dies führt zu niedrigen Effizienzen in OLEDs.

Dr. Gert-Jan Wetzelaer, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, hat kürzlich eine Möglichkeit gefunden, um die Strominjektion an der positiven Elektrode in OLEDs zu verbessern. Wetzelaer und sein Team haben die positive Elektrode mit einer ultradünnen Schicht eines anderen organischen Halbleiters überzogen, der gewissermaßen als Abstandsschicht zwischen der Elektrode und dem lichtemittierenden organischen Halbleiter dient.

Wetzelaer sagte: "Das Ergebnis war unerwartet. Diese nanometerdünne Schicht erleichtert den Ladungstransfer zwischen der Elektrode und dem organischen Halbleiter. Obwohl es zunächst unlogisch erscheint, wird der elektrische Kontakt tatsächlich verbessert, indem auf einen physikalischen Kontakt zwischen Elektrode und Halbleiter verzichtet wird."

Verbesserte Kontakte in Halbleitern

Die Verbesserung des elektrischen Kontakts mit einer ultradünnen Zwischenschicht erhöht erheblich die Effizienz von ultraviolett strahlenden OLEDs. Die Wissenschaftler am MPI für Polymerforschung haben diese Verbesserung von Elektroden für eine Vielzahl von organischen Halbleitern und für verschiedene Abstandsschichten nachgewiesen.

Professor Paul Blom, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung und Leiter des Arbeitskreises für Molekulare Elektronik, ist überzeugt: "Diese einfache Methode, in der OLED-Elektroden mit einer ultradünnen Schicht überzogen werden, um die Stromeinspeisung zu verbessern, ist ein voller Erfolg für die technische Anwendung in der High-End-Elektronik."

Dr. Gert-Jan Wetzelaer und sein Forschungsteam sind sehr zuversichtlich, dass dieser neue Ansatz zur Herstellung verbesserter Kontakte in praktisch jedem organischen Halbleiter-Bauelement verwendet werden kann, was deren Leistungsfähigkeit jetzt steigern könnte.

Originalartikel:
Naresh B. Kotadiya, Hao Lu, Anirban Mondal, Yutaka Ie, Denis Andrienko, Paul W. M. Blom & Gert-Jan A. H. Wetzelaer: Universal strategy for Ohmic hole injection into organic semiconductors with high ionization energies.
Nature Materials (2018)
DOI:10.1038/s41563-018-0022-8

Über das Max-Planck-Institut für Polymerforschung:
Das Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) zählt zu den international führenden Forschungszentren auf dem Gebiet der Polymerforschung. Durch die Fokussierung auf weiche Materie und makromolekulare Materialien ist das MPI-P mit seiner Forschungsausrichtung weltweit einzigartig. Seine Aufgabe ist es, neue Polymere herzustellen und zu charakterisieren. Zum Aufgabengebiet gehört auch die Untersuchung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften. Das MPI-P wurde 1984 gegründet. Es beschäftigt mehr als 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus dem In- und Ausland, von denen die große Mehrzahl mit Forschungsaufgaben befasst ist.
http://www.mpip-mainz.mpg.de/

Weitere Informationen:

http://www.mpip-mainz.mpg.de/5269468/pm2018-07
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0022-8

Kerstin Felix | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Netzspannung und Lastströme live und präzise im Blick
24.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Seilzugsensor MH60 – erfolgreicher Einsatz in rauer Umgebung
20.04.2018 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

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

Demographie beeinflusst Brutfürsorge bei Regenpfeifern

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand

25.04.2018 | Maschinenbau

Rittal digitalisiert Fertigung - Produktion weltweit nach Industrie 4.0

25.04.2018 | HANNOVER MESSE

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