Über 1.000 Jahre Lebensdauer – neuer Rekord für organische Leuchtdioden

Immer öfter baut man in Displays von Handys, digitalen Kameras oder Handcomputern organische Leuchtdioden (OLED) ein. In Zukunft werden die kleinen Lichtwunder bei Bildschirmen und im Bereich der Beleuchtung eine immer größere Rolle spielen. Das Institut für Angewandte Photophysik (IAPP) der Technischen Universität Dresden hat jetzt einen neuen Rekordwert für die Lebensdauer organischer Leuchtdioden vermeldet.

Die Leuchtelemente, die von Rico Meerheim und der OLED-Arbeitsgruppe des IAPP entwickelt wurden, besitzen eine geschätzte Lebensdauer von bis zu zehn Millionen Stunden, das sind 1.123 Jahre. Der bisherige Rekord einer amerikanischen Firma lag bei 1,5 Millionen Stunden. Die Lebensdauer von Leuchtdioden ist deshalb so relevant, weil sie mit zunehmender Helligkeit abnimmt. Um in Zukunft auch weitaus hellere Leuchtdioden entwickeln zu können, ist vorsorglich eine möglichst hohe Lebensdauer entscheidend.

Momentan sind die Dioden im Verhältnis etwa so hell wie ein Computerbildschirm. Darüber hinaus ist der Stromverbrauch sehr niedrig und der Wirkungsgrad – Umsetzung von elektrischer Energie in Licht – mit elf Prozent mehr als doppelt so hoch wie bei einer Glühlampe (fünf Prozent).

Bei den in Dresden entwickelten Leuchtdioden stapelten die Wissenschaftler organische Farbstoffe (mit unterschiedlichen elektronischen Eigenschaften) schichtförmig in einer bestimmten Abfolge. Zudem wurden elektronische Eigenschaften der verwendeten organischen Materialien gezielt geändert. Kleine Ladungsträger sind so in den Schichten eingesperrt und die Diode leuchtet.

Die enorme Lebensdauer konnte in Kombination von Bauweise und Materialeigenschaften erreicht werden. „Hohe Lebensdauer ist eine der Grundvoraussetzungen für den technischen Einsatz von OLEDs, sowohl in Displays als auch bei zukünftigen Anwendungen im Beleuchtungsbereich,“ erläutert Prof. Dr. Karl Leo, Direktor des IAPP, die Ergebnisse der Forschungsarbeit. Dr. Karsten Walzer, Leiter der für die OLED-Entwicklung zuständigen Arbeitsgruppe, ergänzt: „Organische Leuchtdioden werden irgendwann auch Flüssigkristallbildschirme ablösen“. Bildschirme mit OLEDs sind energiesparender und heller. Außerdem benötigen die Dioden sehr wenig Platz in Displays und der Betrachtungswinkel spielt keine Rolle.

Eine energiesparende Variante der Deckenbeleuchtung wird zukünftig mit den OLEDs ebenfalls möglich sein. Ob in Ziegelform oder als Leuchtplatte: Für die Beleuchtung eines 20 Quadratmeter großen Raumes würde man zurzeit einen Quadratmeter organische Leuchtdioden benötigen.

Eine kommerzielle Umsetzung der Forschungsergebnisse ist mit der aus der TU Dresden ausgegründeten Firma Novaled AG geplant.

Weitere Informationen: Prof. Dr. rer. nat. Karl Leo, Tel. 0351 463-34389, E-Mail: karl.leo@iapp.de