Von Rot bis Blau: gedruckte OLEDs in nahezu jeder Farbe

cynora präsentiert mit modularem Baukastensystem ein innovatives Konzept zur Herstellung flüssig-prozessierter OLEDs.

Löslichkeit, Farbigkeit und Anpassung für Quervernetzung sind die Bausteine im cynora-Baukasten.

Karlsruhe – Ein modulares Baukastensystem, mit dem sich die Löslichkeit und Farbigkeit von OLED-Leuchtstoffen einstellen lässt: Die cynora GmbH bietet ein innovatives Konzept für die Herstellung von gedruckten OLEDs für Bildschirme, Beleuchtung und flexible Verpackungen. So entstehen Displays, Lichtpanele und flexible Lichtfolien, die weitestgehend mit Druck- und Beschichtungsprozessen hergestellt werden können. Diese neuesten Ergebnisse präsentierte die cynora GmbH jüngst in zwei Fachpublikationen, die in den Fachmagazinen „Inorganic Chemistry“ und „Journal of Materials Chemistry“ erschienen sind.

Farbigkeit, Löslichkeit und selbstständige Vernetzung von Schichten
Durch die Synthese neuer Emittermaterialien lässt sich künftig das komplette Farbspektrum abdecken. Bei den modularen OLED-Leuchtstoffen handelt es sich um auf Kupfer basierende Moleküle, sogenannte Metallkomplexe. Diese Komplexe bestehen aus einem Metallkern und einer Liganden-Hülle, die den Kern umgibt und maßgeblich für die Eigenschaften des Komplexes verantwortlich ist. Über Modifikationen der Liganden lassen sich Schlüsseleigenschaften wie Farbigkeit oder Löslichkeit präzise einstellen.

„Durch geschickte Veränderung der Struktur beziehungsweise der elektronischen Eigenschaften der verwendeten Liganden können wir die Farbe des erzeugten Lichts nahezu beliebig von Blau über Grün bis Rot zu verschieben“, erklärt Thomas Baumann, CEO der cynora GmbH, die Forschungsergebnisse. Darüber hinaus kann durch weitere Modifikationen die Löslichkeit der Bausteine variabel eingestellt werden – für die Herstellung flüssig-prozessierter OLEDs von zentraler Bedeutung. „Da bei der Herstellung von organischen Leuchtdioden mehrere Schichten übereinander prozessiert werden, muss sichergestellt sein, dass sich die unteren Schichten nicht auflösen, wenn die neue Schicht aufgetragen wird“, so Baumann. „Deshalb ist es wichtig, dass das Löslichkeitsverhalten der Emittermaterialien gezielt beeinflusst und an die Prozessierung angepasst werden kann. Das ist uns nun gelungen.“

Das innovative Konzept bietet zudem eine Möglichkeit, wie bereits aufgebrachte Schichten unlöslich werden und somit nicht wieder abgetragen werden können. Dies passiert durch eine automatische Vernetzung der Kupferkomplexe mit einer Hostmatrix im Trocknungsschritt der Prozessierung. Baumann zu den Vorteilen dieses Verfahrens: „Die hierbei erhaltene Schicht ist für die Flüssigprozessierung von Mehrschichtsystemen optimal geeignet. Sie ist thermisch stabiler als der nicht-modifizierte Metallkomplex und wird in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln unlöslich.“

Tobias Grab, ebenfalls CEO der cynora, ordnet das neue Konzept in den Stand der Technik ein: „Die aktuellen Probleme der großen asiatischen Hersteller belegen: Die OLED-Technologie auf Basis von Iridiumkomplexen und Vakuumprozessierung stößt an ihre Grenzen. Sowohl im Displaymarkt als auch im Bereich Weißlicht und smarte Verpackungen sind neue Lösungen gefordert. Verfügbare, effiziente Materialien sowie schnelle und präzise Prozessierung. Auf diesem Weg schreitet cynora weiter voran, wie die vorliegenden Publikationen zeigen.“

Die Artikel können online hier (DOI 10.1021/ic300979c) und hier (DOI 10.1039/C2JM33291D) gefunden werden.

Die cynora GmbH wurde 2003 gegründet und erhielt in 2008 ein neues Management-Team. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Erforschung neuartiger organischer Halbleiter, die durch ihre physikalischen Eigenschaften als weiß emittierende Leuchtstoffe in organischen Leuchtdioden Verwendung finden werden. Vom Design neuer Funktionsmoleküle für organische Leuchtdioden und Solarzellen bis zu deren Herstellung im Labor und den Tests auf ihre physikalische Eignung durch geeignete Messverfahren deckt cynora das gesamte Spektrum der Material- und Bauteilentwicklung ab.

Das Unternehmen besteht aus einem jungen, dynamischen Team, das unter anderem daran arbeitet, neben weiterer Effizienzsteigerung die kosteneffektive Verarbeitung und Lebensdauer der OLEDs zu verbessern. Das Drucken von optoelektronischen Bauteilen erfordert neue, intelligente Materialien und Konzepte. Derartige Bauteile können als Displays, Lichtquellen, Designobjekte und in der Energieerzeugung als Solarzellen zum Einsatz kommen. Das Team wird von erfahrenen Beratern aus Industrie und Wissenschaft unterstützt.

Kontakt:
cynora GmbH
Daniel Volz
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, Geb. 717
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
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