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Singulett-Harvesting - Ein neues Verfahren für die OLED-Technologie

Wissenschaftliche Vorprojekte – Erkenne die Anfänge: Wer frühzeitig innovative Ideen testet, ist später ganz vorn dabei!

Grundlage technologischer Innovationen sind der Entdecker- und Erfindergeist des Menschen. Die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung erschließt der menschlichen Erkenntnis permanent vormals unbekannte und unverstandene Wirkungsweisen der Natur. Viele dieser naturwissenschaftlichen Erkenntnisse lassen sich für technische Zwecke nutzen. Mit der Förderinitiative „Wissenschaftlichen Vorprojekte (WiVoPro)“ innerhalb des Förderprogramms Optische Technologien verfolgt das Bundesministerium für Bildung und Forschung das Ziel, diejenigen neuen Erkenntnisse aufzugreifen, die mittelfristig eine Verwertbarkeit für neue Technologien versprechen. Beispiele hierfür sind die Quantenoptik oder photonische Metamaterialien, die gerade beginnen, der reinen Grundlagenforschung zu entwachsen und Potenziale für konkrete Anwendungen aufzeigen. Neue Ergebnisse der Grundlagenforschung sind hinsichtlich ihres späteren Marktpotenzials oft kaum zu beurteilen. Es besteht somit die Notwendigkeit, durch wissenschaftlich-technische Vorarbeiten eine Grundlage zu schaffen, die eine Bewertung ermöglicht, welches Potenzial in der neuen Erfindung bzw. der neuen wissenschaftlichen Erkenntnis tatsächlich steckt. Oft muss dabei schnell reagiert werden, denn je früher den interessierten Unternehmen die Bedeutung des neuen Themas plausibel gemacht werden kann, desto eher werden diese in das neue Thema investieren und versuchen ihre Marktchancen zu nutzen. Wissenschaftliche Vorprojekte leisten somit einen wichtigen Beitrag zu einem schnellen Transfer neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse in innovative Produkte.

Mit neuen Materialien zu leuchtstarken und preiswerten OLEDs

Organische LEDs haben im letzten Jahr den Durchbruch im Bereich der Handydisplays im oberen Preissegment geschafft. Und auch in der Beleuchtung stehen OLEDs kurz vor dem breiten Markteintritt. Als erste Flächenlichtquelle der Geschichte eröffnen OLEDs völlig neue Designmöglichkeiten. Auch die Möglichkeit, transparente und beidseitig emittierende Leuchten herzustellen, ist ein Alleinstellungsmerkmal. Dennoch müssen Energieverbrauch, Lebensdauer und Kosten weiter verbessert werden, um in Konkurrenz zu etablierten Technologien bestehen zu können. Bisher basieren Emittermaterialien, also jene Materialen, die letztlich für die Lichterzeugung in der OLED verantwortlich sind, auf Edelmetall-Komplexen. Diese sind nicht nur einer der Hauptkostenpunkte sondern, wie zum Beispiel Iridium mit einer Gewinnung von weltweit nur 5 Tonnen pro Jahr, auch zu selten, um einen Massenmarkt zu versorgen. Dieses Projekt soll hier Abhilfe schaffen. Dafür werden rein organische Emittermaterialien hergestellt, die vergleichbare Effizienzen und höhere Lebensdauern erreichen.

Effiziente Lichterzeugung trotz Verzicht auf teure Edelmetalle

Um bei Zufuhr von Strom eine effiziente Lichterzeugung zu gewährleisten, gibt es viele unterschiedliche Ansätze. So besitzt zum Beispiel jedes Molekül unterschiedliche Energieniveaus, aus denen es unter Umständen sichtbares Licht emittieren kann. Durch das von der Universität Regensburg entwickelte Singulett-Harvesting-Verfahren kann man theoretisch eine hundertprozentige innere Quantenausbeute erzielen, also sicher stellen, dass jedes zugeführte Elektron zur Lichterzeugung beiträgt. Dies gelingt ohne den Einsatz von teuren Edelmetallen auf Basis geschickt aufgebauter organischer Moleküle. Neben der daraus resultierenden Preisersparnis verspricht man sich zusätzlich eine Verbesserung der Lebensdauer. Eine erfolgreiche Erforschung dieser Technologie würde somit die preiswerte Herstellung von organischen LEDs für Beleuchtung und Displays ermöglichen. Dies könnte OLEDs den Eintritt in die Allgemeinbeleuchtung ermöglichen. Der Erfolg dieses Projekts liefert deutschen Unternehmen, Material- wie Leuchtenherstellern, folglich einen Wettbewerbsvorteil und sichert so auf lange Sicht Arbeitsplätze.

Projektdetails

Koordinator

Prof. Dr.Hartmut Yersin
Universität Regensburg - Naturwissenschaftliche Fakultät IV - Institut für Physikalische und Theoretische Chemie
Universitätsstr. 31, 93053Regensburg
+49 941 943-4464

Projektvolumen

0,41 Mio. € (100% Förderanteil durch das BMBF)

Projektdauer

01.08.2012 - 31.07.2014

Projektpartner

Universität Regensburg - Naturwissenschaftliche Fakultät IV - Institut für Physikalische und Theoretische ChemieRegensburg