Die Mischung macht’s

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in groß­flächigen Displays und Licht­panelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymer­forschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Denn Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hoch­geklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymer­basierten Halbleitern möglich werden. Die Elektronik aus diesen leitenden Kunst­stoffen ebnet den Weg für erschwingliche, flexible und druckbare elektronische Bauteile. Ein wesentliches Hindernis für die Markt­einführung von licht­emittierenden Dioden auf Kunststoff­basis (PLEDs) ist ihre relativ begrenzte Stabilität.

Nach einigen Monaten Dauer­betrieb beginnt ihre Licht­leistung zu sinken. Trotz vieler Unter­suchungen sowohl in der Industrie als auch in akademischen Laboratorien ist die Ursache dieses Degradierungs­effekts nur wenig verstanden. MPIP haben kürzlich den Mechanismus entdeckt, der den PLED-Abbau und damit die Instabilität verursacht. Während der Degradierung werden Fehlstellen gebildet, die den von der positiven Elektrode injizierten Strom stark reduzieren. Darüber hinaus führen diese Fehl­stellen zu unerwünschten Verlusten bei den Licht­erzeugungs­prozessen.

Werden nun Mischungen aus zwei verschiedenen Polymeren verwendet, verringert sich der Einfluß und die Wirkung der Fehl­stellen stark und führen zu einer verbesserten Stabilität der PLEDs. Paul Blom, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymer­forschung und Leiter der Abteilung für molekulare Elektronik, und sein Forschungs­team sind zuversichtlich, dass die verbesserte Stabilität die Anwendbar­keit von Kunststoff-Leucht­dioden erhöhen wird.

MPIP / DE