Freie Radikale lassen OLEDs heller leuchten

Organische Elektronik aus Cambridge.

Bild: Richard Friend

Die nächste Generation von Displays und Leuchtmitteln auf der Basis von organischen Leuchtdioden (OLEDs) basiert möglicherweise auf Halbleiter-Molekülen, die ein freies Elektron besitzen. In der Chemie werden diese Moleküle Radikale genannt. Sie sind besonders reaktionsfreudig. Emrys Evans und Richard Friend von der Cambridge University haben die quantenmechanischen Spin-Eigenschaften der Moleküle genutzt, um die Effektivitätsbegrenzungen zu überwinden, denen andere Materialien unterworfen sind. Das Ergebnis ist eine nahezu 100-prozentige Umsetzung der elektrischen Energie, mit der die OLEDs versorgt werden.

Ungeliebte Radikale

Im Allgemeinen sind Radikale nicht sonderlich beliebt, weil sie zerstörerische Fähigkeiten haben. Sie lösen unter anderem Krebs aus. Bei organischen Leuchtdioden sind sie dagegen ein Segen. Die ersten, die die Briten vorgestellt haben, emittieren tiefrotes Licht. Evans staunt selbst über das Ergebnis der Forschung. Eigentlich sollte es nicht funktionieren. Dass es dennoch klappt, erklärt er damit, dass sie in OLEDs mit "ungewöhnlicher Physik" operieren.

Wenn die Radikalen in eine Matrix eingebettet und von einem Laserstrahl angeregt werden, emittieren sie ungewöhnlich viel Licht. Diese Eigenschaft übertrugen die Forscher auf OLEDs. Hier werden die Radikalen von Elektronen attackiert, die die Energieversorgung liefert. Diese bringen die Elektronenbilanz in den Radikalen völlig durcheinander. Der Effekt: Sie emittieren Licht mit hoher Intensität.

Organische Elektronik 2.0

Die künftige Materialforschung wird es ermöglichen, OLEDs auf der Basis von Radikalen zu entwickeln, die blaues beziehungsweise grünes Licht emittieren. De Forscher glauben, dass ihre Entwicklung auch andere Bereiche der organischen Elektronik beeinflussen wird. Darunter sind Bauteile zu verstehen, die nicht auf Silizium basieren, sondern auf leitfähigen Kunststoffen.

Feng Li von der Jilin University http://global.jlu.edu.cn im chinesischen Changchun, der als Gast in Cambridge arbeitet und an der Entwicklung beteiligt war, sagt: "Ich hoffe, dass wir bald weitere Lösungen für die organische Elektronik präsentieren können, die auf Radikalen basiert." Das würde unter anderem den immensen Stromverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnik drastisch reduzieren.

Quelle: www.pressetext.com/Wolfgang Kempkens