Forschung & Entwicklung

Verbesserte Stabilität von Polymer-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden sind für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen attraktiv, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Nun wurden die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten Halbleitern möglich werden. Die Elektronik aus diesen leitenden Polymeren ebnet den Weg für flexible und druckbare elektronische Bauteile. Ein wesentliches Hindernis für die Markteinführung von lichtemittierenden Dioden auf Polymerbasis (PLEDs) ist ihre relativ begrenzte Stabilität.

Nach einigen Monaten Dauerbetrieb beginnt ihre Lichtleistung zu sinken. Trotz vieler Untersuchungen sowohl in der Industrie als auch in akademischen Laboratorien ist die Ursache dieses Degradierungseffektes nur wenig verstanden. Forscher am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) haben kürzlich den Mechanismus entdeckt, der den PLED-Abbau und damit die Instabilität verursacht. Während der Degradierung werden Defekte (Fehlstellen) gebildet, die den von der positiven Elektrode injizierten Strom stark reduzieren. Darüber hinaus führen diese Fehlstellen zu unerwünschten Verlusten bei den Lichterzeugungsprozessen.

Werden nun Mischungen aus zwei verschiedenen Polymeren verwendet, verringern sich der Einfluss und die Wirkung der Fehlstellen stark und führen zu einer verbesserten Stabilität der PLEDs.

Prof. Paul Blom, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung und Leiter der Abteilung für molekulare Elektronik, und sein Forschungsteam sind zuversichtlich, dass die verbesserte Stabilität die Anwendbarkeit von Polymer-Leuchtdioden erhöhen wird.

Originalveröffentlichung:

[Q. Niu, R. Rohloff, G.-J. A. H. Wetzelaer, P. W. M. Blom, N. I. Crăciun, Hole trap formation in polymer light-emitting diodes under current stress, Nat. Mater. (2018), DOI: 10.1038/s41563-018-0057-x]

von mn

www.mpip-mainz.mpg.de

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