Materialien
12.02.2019, 14:35 Uhr
OLEDs mit billigem Kupfer statt teurem Iridium
OLEDs könnten sich bald günstiger herstellen lassen. Forscher haben gezeigt, dass für den Bau der organischen Leuchtdioden statt dem teuren Iridium vergleichsweise günstiges Kupfer verwendet werden kann.
Mark Thompson von der USC hält eine blau strahlende LED aus Kupfer
(Quelle: Mark E. Thompson/USC)
Teures Iridium lässt sich in organischen Leuchtdioden (OLEDs) künftig durch preiswertes Kupfer ersetzen. Das wird den Bau von Displays auf OLED-Basis, wie sie vor allem in hochpreisigen Smartphones von Apple, Samsung und anderen Herstellern sowie in Fernsehern verwendet werden, verbilligen. Und das ohne Einbusse an Bildqualität, so Forscher der University of Southern California (USC).
Besondere Leuchtkraft
«Die heutige Technologie basiert auf Iridium-Komponenten, die für Farbigkeit und Helligkeit der Displays sorgen. Aber dieses Element gehört zu den am seltensten natürlich vorkommenden auf der Erde», sagt Mark Thompson, Chemieprofessor an der USC. Er sah es als Herausforderung an, eine Alternative zu finden, also ein gleichwertiges Material, das in grossen Mengen auf der Erde vorkommt.
Frühere Versuche mit Kupfer statt Iridium scheiterten. Die Strukturen waren instabil, sodass die Lebensdauer der Displays gering war. Thompson und sein Team haben nun einen neuen Kupferkomplex entwickelt, der die nötige Stabilität hat. Komplexe in der Chemie sind Verbindungen, die aus einem Atom oder Ion als Zentralteilchen und anderen Teilchen bestehen, die Liganden genannt werden und sich drumherum positionieren.
Blau besonders problematisch
Diese Komplexe stellten sich als stabil heraus, sodass sie für den Aufbau von OLEDs genutzt werden können. Ihre Leuchtfähigkeit entspricht der von Iridium-Komponenten. Zudem lassen sie sich leichter energetisch anregen, die Voraussetzung dafür, dass sie Licht emittieren.
«Die Farbskala reicht von blau über grün bis hin zu gelb», weiss Rasha Hamze. Er ist Absolvent der USC und arbeitet mittlerweile für die Universal Display Corporation, die organische Leuchtdioden entwickelt.
Entscheidend war, dass der neue Kupferkomplex die Fähigkeit hat, blaues Licht zu produzieren, das zu den Grundfarben gehört. Bisher war nur Iridium in der Lage, diese Farbe mit der nötigen Leuchtkraft zu erzeugen.
