Richtiges Weiß

Physik Journal – Erstmals erfüllt eine für Beleuchtungszwecke geeignete OLED internationale Farbstandards.

Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind vielversprechende Kandidaten für die Allgemeinbeleuchtung der Zukunft. Mit ihnen wären flächige Büro- oder dekorative Ladenbeleuchtungen möglich. Dabei sind sie nicht nur sparsamer im Verbrauch als Energiesparlampen, sondern auch transparent und künftig elastisch, was neue Anwendungen eröffnen würde. Für Beleuchtungszwecke eignen sich allerdings nur phosphoreszierende OLEDs, fluoreszierende, die heute z. B. in Displays Verwendung finden, haben eine zu geringe Quantenausbeute.

Abb.: OLEDs für Beleuchtungszwecke erfordern noch einiges an Forschungsarbeit. (Bild: BASF)

Forscher von BASF und Osram Opto Semiconductors haben nun gemeinsam eine OLED entwickelt, die eine Lichtausbeute von über 60 Lumen pro Watt erreicht und den internationalen Farbstandard Energy Star SSL erfüllt. Um den dort vorgegebenen Weiß-Korridor zu erreichen, legten die Wissenschaftler ihr Augenmerk auf den blauen Emitter, denn die roten und grünen Emitter, die für das Weißlicht ebenfalls erforderlich sind, gibt es bereits am Markt.

Als die Farbe mit der höchsten Frequenz verglichen mit Rot und Grün müssen geeignete tiefblaue Emittermaterialien Triplettniveaus von mehr als 2,5 eV aufweisen. Diese Werte liegen jedoch in der Größenordnung der Bindungsenergie, was die Lebensdauer der heutigen Emitter begrenzt. Die BASF- und Osram-Forscher arbeiten daher mit phosphoreszierenden Iridium-Carben-Komplexen, mit denen sie eine Matrix aus organischen Halbleitern dotieren. In der Abstimmung der Eigenschaften dieser Materialien liegt der Schlüssel zur Langlebigkeit des blauen Emitters. Denn in den nanometerdicken Schichten muss die Ladungsträgerbalance optimal sein: Wenn die Ladungsträger sich stauen, sinkt die Effizienz oder die Lebensdauer drastisch.

BASF und Osram wollen den blauen Emitter weiter optimieren. Denn erst wenn eine weiße OLED eine Betriebsdauer von mindestens 10¿000 Stunden erreicht, lässt sich daraus ein Produkt für Beleuchtungszwecke machen.

Michael Vogel

Quelle: Physik Journal, Januar 2009, S. 12

AL