Immer häufiger werden in Displays von Handys, digitalen Kameras oder Handcomputern organische Leuchtdioden (OLED) eingesetzt. Physiker haben jetzt neue, hocheffiziente OLEDs entwickelt, die dafür besonders geeignet sind. Sie besitzen eine geschätzte Lebensdauer von bis zu zehn Millionen Stunden, das entspricht 1.123 Jahren. Der bisherige Rekord einer amerikanischen Firma lag bei 1,5 Millionen Stunden.
"Hohe Lebensdauer ist eine der Grundvoraussetzungen für den technischen Einsatz von OLEDs, sowohl in Displays als auch bei zukünftigen Anwendungen im Beleuchtungsbereich", erläutert Professor Karl Leo vom Institut für Angewandte Photophysik (IAPP) der Technischen Universität Dresden die Bedeutung der Forschungsergebnisse.
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).
Stapel aus organischen Farbstoffen
Bei den Leuchtelementen, die von Rico Meerheim und der OLED-Arbeitsgruppe des IAPP entwickelt wurden, 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. "Organische Leuchtdioden werden irgendwann auch Flüssigkristallbildschirme ablösen", kommentiert Karsten Walzer, Leiter der für die OLED-Entwicklung zuständigen Arbeitsgruppe, die neuen Forschungsergebnisse. 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 nach Ansicht der Forscher 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.
(idw – Technische Universität Dresden, 18.07.2006 – DLO)
