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Elektronik: Organische Leuchtdioden strahlen weiß

Die Suche nach energiesparenden Leuchtmitteln führt immer stärker weg von den traditionellen Glühbirnen, in denen mehr Wärme als Licht produziert wird. So haben Leuchtdioden auf Siliziumbasis die Aufgabe als Lichtquelle in Taschenlampen, Autorücklichtern und tragbaren Projektoren bereits übernommen. Die Zukunft könnte aber noch effizienteren organischen Leuchtdioden (OLEDs) gehören.

Ein Team von Wissenschaftlern um Stephen Forrest von der Universität von Michigan hat nun einen neuen Typ von OLED vorgestellt. Darin werden drei Farbstoffe elektrisch angeregt und senden beim Übergang in den Grundzustand rotes, blaues und grünes Licht aus, das sich zu weißem Licht addiert. Im Gegensatz zu vorhergehenden Modellen erfolgt dies nicht bei allen drei Farbmolekülen durch Phosphoreszenz, sondern beim blauen Farbstoff durch die verwandte Fluoreszenz. Der Unterschied zwischen den Prozessen liegt auf quantenphysikalischer Ebene: Während bei der Fluoreszenz ein Elektron energetisch angehoben wird und wieder auf die Ursprungsebene zurückfällt, muss es bei der Phosphoreszenz zusätzlich seinen Spin ändern.

Das neue Prinzip vermeidet Energieverluste, die bei rein phosphoreszierenden OLEDs zwangsweise auftreten und erreicht dadurch eine rund zwanzig Prozent höhere Energieeffizienz. Im Vergleich zu konventionellen Glühlampen liegt die Ausbeutesteigerung sogar bei 50 bis 75 Prozent. Da auch die Lebensdauer gegenüber bisherigen OLEDs verbessert wurde, könnten organische Leuchtdioden auf Fluoreszenz-Phosphoreszenz-Basis demnächst endlich Marktreife erlangen, schreiben die Forscher.

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