Druckbare Leuchtpartikel ermöglichen gebogene Leuchtflächen

Das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) hat eine neue Methode entwickelt, die das kostengünstige Aufbringen von Elektrolumineszenz auf großen, gebogenen Oberflächen ermöglicht. Beleuchtungseinheiten, die daraus entstehen, bieten eine Alternative zu den heute gebräuchlichen lichtemittierenden Dioden (LEDs).

LEDs sind Halbleiterbauelemente und kommen in Lampen, Signalen, Schildern oder Anzeigen zum Einsatz. In ihren Verwandten, den OLEDs, sind organische, halbleitende, lichtemittierende Materialien in dünnen Schichten verbaut. Dies ermöglicht theoretisch eine Anwendung auf gewölbten Oberflächen. Die Verwendung von OLEDs zur großflächigen Beleuchtung ist jedoch zurzeit aufgrund ihrer niedrigen Effizienz und Lebensdauer kostenintensiv.

Bei der Alternative Elektrolumineszenz werden spezielle Nanopartike, sogenannte Phosphors, in einem elektrischen Feld zum Leuchten angeregt. Dabei werden sowohl die Phosphors als lichtemittierende Schicht als auch alle anderen Bestandteile über nasschemische, druckbare Verfahren erzeugt.

Die Leuchteinheit besteht aus zwei elektrisch leitenden Schichten, zwischen denen sich die lichtemittierenden Partikel in einer dielektrischen, isolierenden Binderschicht befinden. Mindestens eine der leitenden Schichten ist leitfähig und transparent zugleich, meist basierend auf ITO- Nanopartikeln.  Die am INM entwickelten elektrolumineszierenden Lichtfolien lassen sich direkt an die übliche Netzspannung von 230 V anschließen. Gleichrichter, Vorschaltkondensatoren oder andere Schalteinheiten, die die Spannung erst anpassen, entfallen.

Zurzeit arbeiten die Forscher an der weiteren Funktionalisierung der Phosphornanopartikel. Gleichzeitig wollen die Entwickler die Materialien so verändern, dass die Lichtfolien auch bei niedriger Netzspannung eingesetzt werden können.