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LEC

LEC Technologie

Die light-emitting electrochemical cell (abgekürzt LEC oder LEEC) ist ein elektronisches Dünnschichtbauteil, welches - analog zur OLED - nach Anlegen einer elektrischen Spannung Licht erzeugt.

 

Aufbau und Funktionsweise

Die LEC besteht aus drei Schichten (Anode, Kathode, Aktivschicht), die auf einem durchsichtigen Substrat aufgebaut sind. Ihre Struktur ist somit einer OLED ähnlich. Im Gegensatz zu dieser verfügt die LEC jedoch nur über eine einzige organische Aktivschicht, welche freie Ionen enthält.

Wird an die Elektroden (Anode und Kathode) eine Gleichspannung angelegt, werden von der Kathode Elektronen sowie von der Anode Defektelektronen in die Aktivschicht emittiert. Die sich in der Aktivschicht befindlichen Ionen werden zum jeweils gegensätzlichen Pol gezogen. Dabei verbinden sich die Ionen mit den jeweils gegenteilig geladenen Elektronen beziehungsweise Defektelektronen. In der Aktivschicht bildet sich zwischen den positiv und negativ geladenen Teilchen ein p-n-Übergang, an welchem eine Lichtemission stattfindet. Für den Betrieb unter Umgebungsbedingungen muss die LEC zum Schutz des organischen Materials vor Sauerstoff und Feuchtigkeit verkapselt werden.

 

Vor- und Nachteile

Prinzipiell hat die LEC ähnliche Vor- und Nachteile wie die OLED, jedoch auch einige besondere Vorteile und Nachteile. Wie die OLED besitzt sie eine geringe Dicke, zusammen mit einer geringen Wärmeentwicklung und ein für das menschliche Auge angenehmes, diffuses Licht.

Gegenüber der OLED ist ein Vorteil der LEC die Nichtabhängigkeit von der Austrittsarbeit der Elektroden. Somit können beide Elektroden aus demselben Material hergestellt werden, auch ist es somit möglich, eine komplett metallfreie LEC herzustellen. Dies ermöglicht einen Betrieb der LEC mit sehr geringen Spannungen. Ein weiterer produktionstechnischer Vorteil liegt in der Schichtdickentoleranz der LEC. Diese ist wesentlich größer als die der OLED, wodurch für die Produktion auch weniger präzise Verfahren, zum Beispiel Druck- oder Beschichtungsverfahren, Anwendung finden können. Ferner kann die LEC unter Umgebungsbedingungen produziert werden.

Hauptnachteil der LEC gegenüber der OLED sind die bisher erreichten Werte hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer. Die maximal erreichte Lichtausbeute beträgt etwa 10 lm/W bei einer Lebensdauer von bis zu 5000 Stunden. Hier sind die mit OLEDs und LEDs erreichten Werte weitaus höher.

 

Anwendungsbereich

Die Anwendung von LEC's konzentriert sich im Wesentlichen auf die Herstellung von kostengünstigen Leuchttapeten.

Billd LEC
Herstellung von LECs im OSRAM-Labor: Die lichtemittierende Schicht wird auf eine durchsichtige Kunststofffolie gedruckt.

Quelle: OSRAM

 

Roadmap

Bis auf Weiteres sind keine Angaben zur Marktreife erhältlich. Die Herausforderung besteht darin, die Lebensdauer sowie die Lichthomogenität weiter zu optimieren.

 

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