Geht es nach Optoelektronik-Spezialisten der Universität Toronto, dann ist Chlor der Schlüssel zu besseren Flachbildschirmen und effizienterer Beleuchtung.
Denn das Team hat gezeigt, dass eine atomdünne Chlorschicht auf dem gängigen Elektrodenmaterial Indiumzinnoxid die Herstellung von organischen Leuchtdioden (OLEDs) deutlich vereinfache. Gleichzeitig steigt die Lichtausbeute selbst bei sehr grosser Helligkeit deutlich, sodass die Chlor-OLEDs den Forschern zufolge mindestens doppelt so effizient sind wie herkömmliche Ausführungen. "Das Problem bei herkömmlichen OLEDs ist, dass die Effizienz mit steigender Helligkeit rapide abfällt", sagt Michael Helander, Doktorand in Toronto. Bei der Neuentwicklung hingegen sei dies nicht der Fall, wie das Team am Beispiel einer grünen neuen Chlor-OLED gezeigt hat. Der Prototyp erzielt nämlich eine beeindruckende Lichtausbeute von 110 Lumen pro Watt (lm/W) bei einer Helligkeit von 10.000 Candela pro Quadratmeter (cd/m2), so die Forscher in einem online vorab veröffentlichten Beitrag für das Magazin Science.
Wie gut dieser Wert ist, zeigt der Vergleich mit einer deutschen Entwicklung aus dem Jahr 2009, den ersten OLEDs mit höherer Energieeffizienz als Leuchtstoffröhren. Diese haben bei 5.000 cd/m2, also halb so großer Helligkeit, lediglich 74 lm/W Lichtausbeute und somit eine deutlich geringere Energieeffizienz erzielt. Sofern der kanadische Ansatz für den täglichen Gebrauch ausreichend langlebige Leuchtmittel liefern kann, hat er also gewaltiges Anwendungspotenzial.
Für die Chlor-OLEDs spricht ihren kanadischen Erfindern zufolge auch, dass sie vergleichsweise einfach zu fertigen sind. "Unser Chlor-Indiumzinnoxid eliminiert die Notwendigkeit mehrerer gestapelter Schichten wie in traditionellen OLEDs", erklärt Zheng-Hong Lu, Professor im Bereich organische Optoelektronik. Dadurch seien weniger Fertigungsschritte und -ausrüstung erforderlich, was eine günstigere Herstellung verspricht. "Das senkt im Endeffekt Hürden für die Massenfertigung und begünstigt somit den Einsatz von OLEDs in Flachbildschirmen für den Massenmarkt und anderen Beleuchtungssystemen."
