Effizientere Displays durch organische Dioden

Mit der Entwicklung von OLEDs [Organic Light Emitting Diode] ebneten Forscher der Universität Princeton den Weg für eine neue Generation von hochauflösenden und energiearmen Displays. Die Schlüsseltechnologie vereinigt in sich fluoreszierendes und phosphoreszierendes Material.

Das ermöglicht eine extrem effiziente Produktion von Licht. OLEDs bestehen aus einer dünnen Schicht von Molekülen, die bei Induktion Licht emittieren. Sie sind heller, energieärmer, hochauflösender und erlauben eine kleinere Pixelgröße als herkömmliche LCDs.

OLEDs
OLEDs können mittels fluoreszierender und phosphoreszierender Moleküle hergstellt werden. Beide Molekültypen haben Vor- und Nachteile. Fluoreszenz ermöglicht eine hohe Farbqualität und eine lange Lebensdauer. Phosphoreszenz ist wesentlich effizienter in Bezug auf die Energienutzung. OLEDs kombinieren die besten Eigenschaften von beiden Molekültypen. Die Forscher entdeckten, dass die Zugabe von kleinen Mengen von energieeffizienten Phosphoreszenzmolekülen zu fluoreszierendem Material in einem Produkt resultiert, dass Licht in höchster Qualität abgibt.

Presse-Aussendung der Uni Princeton

Erhöhte Effizienz

Hinter der gesteigerten Effizienz der OLEDs steht ein Phänomen der Quantenmechanik. Durch die Kombination von fluoreszierendem und phosphoreszierendem Material wird die Energie der Quantenzustände jener Moleküle effizienter genutzt. OLEDs vereinigen in sich das Beste aus Fluoreszenz und Phosphoreszenz.

Effzienz mittels Quantenmechanik

Die Effizienz von Licht emittierendem Material hängt von einem Detail der Quantenmechanik ab. Wie lassen sich Vorteile aus den beiden Quantenzuständen beziehen, in die Moleküle versetzt werden, wenn man eine elektrische Ladung an sie anlegt? Die zwei Zustände werden Singlets und Triplets genannt. Das jeweilige Material emittiert Licht, wenn die Singlets und Triplets ihre Energie abgeben. Bei Fluoreszenz geben nur die Singlets ihre Energie ab, die der Triplets geht sozusagen "ungenützt" verloren. Durch die Kombination von Fluoreszenz mit Phosphoreszenz kann jetzt auch die Energie der Triplets genutzt werden. Das macht OLEDs effizienter als LCDs.

Die ausführliche Publikation der Princeton-Forscher erschien in der Zeitschrift Nature[17.2.].

Nature Magazine

Marktreife demnächst
Professor Stephen Forrest sieht die Umsetzung in ein kommerzielles Produkt innerhalb des kommenden halben Jahres. Die Technologie könnte schon bald bei Palm Pilots, Mobiltelefonen und Laptops zum Einsatz kommen.

Professor Stephen Forrests Arbeit an der Uni Princeton