Robuste Elektrode

Physik Journal – Eine Nanoschicht macht transparente Elektroden für organische LEDs widerstandsfähig.

Organische Elektronikbauteile sind verformbar und passen sich daher vielen Konturen an. Problematisch wird es jedoch, wenn transparente Elektroden erforderlich sind, denn das häufig verwendete Indiumzinnoxid verliert bei starker Krümmung seine Leitfähigkeit. Abhilfe schaffen Polymere, die allerdings eine kostspielige Schutzschicht benötigen, damit sie nicht im Lauf der Zeit „verwittern“. Wissenschaftler der Jackson State University im US-Bundesstaat Mississippi haben einen neuen Weg gefunden, dieses Problem zu umgehen.

Sie beschichten 125 μm dicke Folien aus Polyethylen-Terephtalat (PET) mit kommerziell erhältlichen Bor-dotierten einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren. Dafür mischen die Forscher um Quinton L. Williams die Nanoröhren zunächst mit einem Furan, entnehmen Tropfen aus dem oberen Bereich der Flüssigkeit und tragen sie per Rotationsbeschichtung auf die PET-Folie auf. Das Furan verdampft und lässt einen Film aus Kohlenstoff-Nanoröhren zurück. Spektroskopische und kraftmikroskopische Analysen zeigen, dass die Morphologie der Beschichtung sich als Netzwerk aus zufällig verteilten Nanoröhren beschreiben lässt.

Abb.: Eine organische LED mit einer Elektrode aus Kohlenstoff-Nanoröhren lässt sich im laufenden Betrieb aufwickeln. (Quelle: DLR, Williams et al.)

Die Wissenschaftler setzten die Proben 144 Stunden lang einer Temperatur von 85 °C und einer Luftfeuchtigkeit von 85 Prozent aus, aber die Folien behielten trotzdem ihre Leitfähigkeit bei – auch nach mehrfacher, starker Verformung. Schließlich haben Williams und seine Kollegen eine organische LED gefertigt, deren Anode aus der beschichteten PET-Folie besteht. Sie zeigt über das gesamte sichtbare Spektrum eine gleichmäßige Transmission.

Mögliche Anwendungen sehen die Forscher beispielsweise in elektronischem Papier sowie in faltbaren Displays und Karten mit dynamischen Informationen für den militärischen Bereich.

Michael Vogel

Quelle: Physik Journal, Dezember 2007, S. 16

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Q. L.Williams et al., Boron-doped carbon nanotube coating for transparent, conducting, flexible photonic devices, Appl. Phys. Lett. 91, 143116 (2007).
  http://dx.doi.org/10.1063/1.2795343