Polymere und der Wandel der Technik

Was sind Polymere?

• eine chemische Stoffgruppe (Kohlenstoffverbindungen)
• 1977 wurde entdeckt, dass Polymere Halbleitereigenschaften haben
• normalerweise sind Polymere Isolatoren
• bestimmte Polymere sind lumineszierend (selbstleuchted)

Halbleiter?

• die Leitfähigkeit hängt stark, meist exponentiell von der Temperatur ab
• Halbleiter können üblicherweise sogar bezüglich ein- und desselben Materials elektronenleitend (n-Typ) oder defektelektrone n-leitend (p-Typ) sein
• viele Halbleiter sind im reinen Zustand bei tiefen Temperaturen isolierend
• es sind sozusagen Isolatoren, die auf Grund der Raumtemperatur von ca. 300 K, was der Elektronenenergie von 3 eV entspricht, gerade zu leiten beginnen (Vgl. Herbert Freyhardt, Franz Ulrich Hillebrecht u.a., a.a.O., S. 4)
• die Leitfähigkeit von Halbleitern läßt sich erhöhen, wenn man sie mit Fremdatomen ”verunreinigt”

OLEDs

Merkmale

werden Monitortechnik revolutionieren durch Eigenleuchtkraft wenig Energiebedaf bei 3 V schon 100 cd/cm^2, bei 14 V schon > 1000 cd/cm^2 extrem hohe Blickwinkelunabhängigkeit und hoher Kontrast flexible Displays auf Folien möglich

"Der Aufbau eines OLED Displays ist im Prinzip sehr einfach. Zwischen zwei Metallisierungen ist eine hauchdünne Polymerschicht eingebettet. Durch Anlegen einer Spannung an die beiden Kontakte fließt ein Löcherstrom der Elektronen, welcher das Polymer zur Lichtabgabe anregt. Da jedoch das Polymer unter dem Einfluss von Sauerstoff und Wasser zerfällt, muss die gesamte Struktur in entspechend spezieller Umgebung aufgebaut und für den späteren Kontakt mit der Luft konserviert werden. Je besser die Versiegelung ausfällt, desto höher ist die zu erwartende Lebensdauer des Displays. Bisher bekannte Probleme wie das "Einbrennen" von Buchstaben ala Kathodenstrahlröhre und Nachlassen des Lumineszenseffektes werden laufend verringert. Zur Zeit liegt die Halbwertszeit (halbe Helligkeit) bei bis zu 8000 Stunden (40cd/m²) bzw. 20000 Stunden (20cd/m²)." Link

Technisches

• typische Source, Drain und Gate Anschlüsse
• die lumineszierenden Polymere liegen zwischen den Elektroden "Electron Transport Layer" und "Hole Injection Layer" (durchsichtig)
• durch das wandern der Ladungsträger werden Photonen freigesetzt
• es wird meist eine reflektierende obere Elektrode verwendet, um die Effizienz zu erhöhen

Nachteile von OLEDs

• Langzeitbetrieb noch nicht gegeben
• Lebensdauer bei hoher Spannung abnehmend

polymere IC's

• Transistoren können mit Polymeren gebildet werden
• billige Drucktechnik ermöglicht einfache Herstellung (wird erforscht)