Nanostruktur steigert Wirkungsgrad von LEDs massiv

1. Oktober 2014, 12:11 Uhr
Nanostruktur steigert Wirkungsgrad von LEDs massiv
Nanostruktur steigert Wirkungsgrad von LEDs massiv

Forscher der Princeton University (USA) haben eine neuartige Nanostruktur entwickelt, welche die Lichtausbeute von organischen LEDs um 57% steigert. Mit der Effizienzsteigerung wird gleichzeitig die Helligkeit und durch Reduktion von Streulicht auch die Schärfe von LED-Displays erhöht.

Bei normalen LEDs wird ein größerer Teil des aus der leuchtenden Halbleiteranordnung strömenden Lichts aufgrund zu flacher Winkel an der Grenzschicht zur Luft reflektiert und geht somit verloren. Zusätzlich gelangt auch Umgebungslicht in die LED und mindert somit Schärfe und Kontrast eines damit aufgebauten Displays. Durch das Anbringen von entsprechenden Nanostrukturen wird das Problem an der Wurzel angepackt. Die von den Forschern entwickelte PlaCSH (Plasmonic Cavity with Subwavelength Hole-array) genannte Oberflächentechnik wurde in der Zeitschrift Advanced Functional Materials veröffentlicht. Durch sie wird nicht nur die abstrahlende Lichtmenge erhöht, sondern auch die Reflektion des Umgebungslichts reduziert.

Beim PlaCSH-Verfahren wird das LED-Material in ein Material eingebracht, das auf der Rückseite verspiegelt ist und auf der Vorderseite mit einem Metallraster versehen, dessen Gitterstäbe 15 nm hoch und 20 nm breit sind und bei dem der Gitterabstand etwa 200 nm beträgt. Versuche zeigten, dass dies mit einer relativ einfachen Drucktechnik möglich ist.

Bild: Stephen Chou et. al.

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