Der Weltmarkt für Licht emittierende Polymere (LEP)

Bessere Polymer-Displays durch neue Fertigungsprozesse

Hochgeschwindigkeit, Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit sind die Eigenschaften, die die Herstellung von Licht emittierenden Polymeren (LEP) zukünftig effizienter gestalten sollen und die Technologie somit wettbewerbsfähig machen dürften. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Analyse von Technical Insights, dem auf Technologiethemen spezialisierten Unternehmensbereich von Frost & Sullivan. Durch den Einsatz von Tintenstrahldruck und Siebdruck auf organische Substrate lassen sich bei der LEP-Produktion infolge intelligenter Materialnutzung die Kosten erheblich reduzieren.

„LEP brauchen wenig Strom, operieren mit niedriger Spannung und bieten damit sämtliche Vorteile einer Niedermolekular-Technologie“, erläutert Joe Constance, Analyst bei Technical Insights. „LEP-Monitore liefern hohe Helligkeitswerte und eine gute Auflösung. Mittlerweile lassen sich Konfigurationen mit hoher Pixel-Dichte kosteneffizient herstellen.“ Allerdings: „Um den traditionellen Flüssigkristall-Displays (LCD) ernsthaft Konkurrenz machen zu können, muss bei LEP die strukturelle Anordnung umfassend kontrolliert werden.“ In diesem Zusammenhang dürften Polymere mit unterschiedlich großen Bandlücken eine Schlüsselrolle spielen.

Die Ausstrahlung von rotem, grünem oder blauem Licht ist durch verschiedene Bänder möglich. Dadurch wird die Produktion von Vollfarb-Displays mit leitfähigen LEP durchaus rentabel. Mithilfe intensiver Forschung ist es mittlerweile gelungen, das Polymer „Polyphenylenvinylen“ (PPV) durch Unterbrechung seiner Konjugation mit nichtkonjugierten Einheiten blau zum Leuchten zu bringen. Rotes Licht lässt sich produzieren, indem an die Phenylen-Ringe des PPV Alkoxy-Nebengruppen angegliedert werden.

Ein Vollfarb-Monitor auf Polymerbasis erfordert die Pixelierung der Farben durch Kombination verschiedener leitfähiger Polymere mit variierenden Bandlücken. Welche Farbe sich aus der jeweiligen Mischung ergibt, hängt von der angelegten Spannung ab. Alternativ wäre der Einsatz von weiß leuchtenden Dioden denkbar, um eine Microcavity zu erzeugen, deren Länge die Farbe des ausgestrahlten Lichts bestimmt.

Neben unterschiedlich großen Bandlücken gibt es auf dem Weg zur kommerziellen Nutzung zumindest noch eine weitere Hürde zu überwinden: „Ein wichtiger Punkt ist die Betriebsdauer, die mindestens 20.000 Stunden erreichen muss“, so Constance. „Ist die Leuchtdichte einmal auf 70 Prozent des Ausgangswertes gesunken, gilt der Lebenszyklus des LEP-Produkts als beendet – und nicht erst bei 50 Prozent, was für Display-Anwendungen generell gilt.“

Derzeit laufen wichtige Forschungsprojekte mit dem Ziel, die Lebensdauer von LEP zu erhöhen. Dabei wird zum einen der Einsatz oxidationsresistenter Materialien getestet, zum anderen werden neue Methoden zur Einkapselung erprobt. Leitfähige Polymere auf der Basis von gedoptem Polyanilin, konjugiertem Polymermaterial und Polypyrrol haben sich aufgrund ihrer hohen Stabilität bereits als sinnvolle Lösungen für kommerzielle Anwendungen erwiesen und damit das Wachstumspotenzial der Branche unter Beweis gestellt.

Titel der Analyse: Light Emitting Polymers – Global Developments (Report D279), Preis der Analyse: Euro 3.600,–