Grünes Licht aus Polymer-Leuchtdioden
Organische Leuchtdioden (OLEDs) stellen einen vielversprechenden Weg zu effizienten farbigen Displays und großflächigen Lichtquellen dar. Solche Anwendungen erfordern, dass die Bauteile Licht mit einer hohen Effizienz ausstrahlen. Organische Leuchtdioden können entweder durch das Aufbringen kleiner Moleküle mit aufwändigen Vakuumtechnologien oder durch das kostengünstigere Beschichten von Polymeren aus Lösung realisiert werden. Leider zeigten Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) im Allgemeinen eine deutlich kleinere Leuchteffizienz als OLEDs aus kleinen Molekülen.
In enger Zusammenarbeit der Forschungsgruppen von Prof. Dr. Dieter Neher am Institut für Physik der Universität Potsdam und von Prof. Dr. Klaus Meerholz am Institut für Physikalische Chemie der Universität Köln konnten nun erstmals aus Lösung prozessierte organische Leuchtdioden mit sehr hohen Effizienzen realisiert werden. Diese Leuchtdioden basieren auf phosphoreszierenden Iridium-Komplexen, die in eine Polymermatrix eingemischt sind. Wichtiges Element dieser hocheffizienten OLEDs sind dünne vernetzbare Lochinjektions-/Elektronblockierschichten mit einstellbaren elektronischen Eigenschaften. Bei optimaler Abstimmung aller Komponenten konnte erreicht werden, dass nahezu alle in das Bauteil injizierten Ladungen zur Emission von Lichtquanten führen.
Wie in der kürzlich in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ erschienenen Arbeit der Forscher gezeigt wird, konnte dieser Ansatz erfolgreich für die Realisierung grüner, roter und blauer Leuchtdioden eingesetzt werden. Bei der grün-emittierenden OLED konnte dabei eine Lichtleistungs-Effizienz von 65 Lumen pro Watt und eine externe Quanteneffizienz von 18.8 Prozent erreicht werden. Dieser Wert ist nahe dem theoretischen Limit. Auch mit einer rot-emittierenden Diode konnte auf diese Weise eine Effizienz erreicht werden, die vergleichbar ist mit den besten Werten für OLEDs aus kleinen aufgedampften Molekülen. Damit ist auch ein wesentlicher Schritt hin zu hocheffizienten weiß-emittierenden Leuchtdioden aus Polymeren gemacht. Entsprechende Arbeiten stehen im Zentrum eines von der Firma Merck geleiteten und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Konsortiums.
Die Forschungsergebnisse sind publiziert in: Advanced Materials, X.H. Yang et al., Advanced Materials 2006, Vol. 18, S. 948-954
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