Optoelektronik-Experten der Universität Toronto haben einen neuen Weg gefunden, Flachbildschirme zu verbessern und ihre Beleuchtung effizienter zu machen – mit Chlor.
Zhibin Wang (Doktorand), Professor Zheng-Hong Lu und Michael Helander (Doktorand) präsentieren ihre mit chloriertem Indiumzinnoxid verbesserten OLEDs.(Foto: University of Toronto)Wie ein Forschungsteam der Uni zeigte, wir die Herstellung organischer Leuchtdioden (OLEDs) stark vereinfacht, indem eine atomdünne Chlorschicht auf dem üblicherweise verwendeten Elektrodenmaterial Indiumzinnoxid aufgebracht wird. Dabei beobachteten die Forscher einen erhellenden Zusatzeffekt: Die Lichtausbeute war selbst bei sehr großer Helligkeit deutlich erhöht. Damit sind Chlor-OLEDs mindestens doppelt so effizient sind wie herkömmliche Varianten.
„Das Problem bei herkömmlichen OLEDs ist, dass die Effizienz mit steigender Helligkeit rapide abfällt“, sagt Michael Helander, Doktorand in Toronto. Am Beispiel einer grünen neuen Chlor-OLED zeigten die Forscher, dass ihre Neuentwicklung gegenteiliges Verhalten zeigt. Der Prototyp erzielte die immense Lichtausbeute von 110 Lumen pro Watt bei einer Helligkeit von 10.000 cd/m2, schreiben die Forscher in einem vorab online veröffentlichten Beitrag für das Magazin Science.
Ein Vergleich mit einer Entwicklung aus dem Jahr 2009 zeigt, wie gut dieser Wert ist. Damals hatten deutsche Forscher erstmals OLEDs mit höherer Energieeffizienz als Leuchtstoffröhren entwickelt. Diese haben bei 5.000 cd/m2, einem halbierten Helligkeitswert, lediglich 74 Lumen pro Watt und erzielen somit eine deutlich geringere Energieeffizienz. Sofern der kanadische Ansatz alltagstaugliche Leuchtmittel mit ausreichender Langlebigkeit liefern kann, hat er beträchtliches Anwendungspotenzial.
Für die Chlor-OLEDs spricht ihren kanadischen Erfindern zufolge auch, dass sie vergleichsweise einfach zu fertigen sind. „Unser Chlor-Indiumzinnoxid eliminiert die Notwendigkeit mehrerer gestapelter Schichten wie in traditionellen OLEDs“, erklärt Zheng-Hong Lu, Professor im Bereich organische Optoelektronik. Dadurch seien weniger Fertigungsschritte und -ausrüstung notwendig, was wiederum die Herstellung günstiger zu machen verspreche. „Das senkt im Endeffekt Hürden für die Massenfertigung und begünstigt somit den Einsatz von OLEDs in Flachbildschirmen für den Massenmarkt und anderen Beleuchtungssystemen.“ (pressetext)
