Leuchtmittel der Zukunft Die Farbe von LECs gezielt ändern

Wie wird die Beleuchtung der Zukunft aussehen?
Wie wird die Beleuchtung der Zukunft aussehen?

Lichtemittierende elektrochemische Zellen, kurz LECs, könnten zukünftig als innovative Lichtquellen in verschiedenen Anwendungen dienen, sofern die Forschung entsprechende Fortschritte macht. Ein grundlegender Aspekt ist es hierbei, in verschiedenen Farben leuchtende LECs zu entwickeln.

Möglicherweise sind lichtemittierende elektrochemische Zellen (LECs) das Leuchtmittel der Zukunft, denn sie weisen einige Vorteile gegenüber LEDs auf. So sind LECs biegsam, hauchdünn und lassen sich direkt auf den gewünschten Untergrund drucken. Außerdem haben sie ein breites Lichtspektrum. Vorstellbare Anwendungen reichen von leuchtender Kleidung über schimmernde Tapeten  hin zu Head-up-Lösungen im Automotivebereich, bei denen beispielsweise in der Windschutzscheibe die Fahrtroute angezeigt wird.

Allerdings ist die LED-Technik noch nicht so weit. Die heutigen LECs reagieren sehr langsam und nur die gelben LEC-Varianten arbeiten bislang stabil und effizient. Doch das menschliche Auge empfindet ein diffuses Weiß als neutral und angenehm, das aus einer Mischung verschiedener Lichtfarben besteht. Ein Forschungsziel ist es deshalb weitere LEC-Farben zu realisieren und diese mit dem Licht gelber LECs zu mischen, um als Ergebnis weißes Licht zu erhalten.

Nun ist es Julia Frohleiks, einer Forscherin vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen erstmals gelungen, die Farbe von LECs gezielt zu verändern und zusätzlich ihre Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Der Forschungsansatz beruht auf Halbleiter-Quantenpunkten, die sich durch ihre besonderen physikalischen Eigenschaften auszeichnen. Werden solche Halbleiter-Quantenpunkte auf eine LEC aufgetragen, leuchtet diese bei geringer Spannung in einer anderen Farbe. Ein weiterer Fortschritt ist, dass die lichtemittierende elektrochemische Zelle sofort nach Anlegen der Spannung Licht abstrahlt. Nach fünf Minuten erreicht sie die höchste Intensität. Im Gegensatz dazu benötigen bisherige LECs ohne Quantenpunkte schon fünf Minuten bis zum ersten Leuchten, ihr Maximum erreichen sie erst nach einer Stunde.

Allerdings ist auch der neue Prototyp ist noch nicht perfekt. Seine Lichtfarbe geht wieder ins Gelbe über, wenn die Spannung erhöht wird. Daran soll noch gearbeitet werden.