Projektbeschreibung
Quantenpartikel könnten die Lösung für umweltfreundlicheres weißes Licht für alle sein
Durch die Entwicklung weißer Leuchtdioden (LED) und ihrer Verwendung als Ersatz für herkömmliche Beleuchtung sind diese anorganischen LEDs nahezu überall verbreitet. Sie sind für ihre Helligkeit und ihren geringen Stromverbrauch bekannt, doch der Gebrauch von Seltenerdmetallen und toxischen Schwermetallen rückt vermehrt ins Zentrum der Aufmerksamkeit. Organische LEDs (OLEDs), deren Leuchtstoffschicht aus kohlenstoffbasierten (organischen) molekularen Halbleitern statt aus kristallinen anorganischen Halbleitern hergestellt werden, bieten sich als vielversprechende Alternative an. Doch sie halten nur halb so lange wie anorganische LEDs und strahlen nicht so hell. Das EU-finanzierte Projekt PLAS-OLED wird disruptive Hightech-Methoden einsetzen, um monochromatische OLEDs in weiße OLEDs umzuwandeln, die mit den Besten ihrer anorganischen Pendants mithalten können.
Ziel
The global lighting market consumes 20 % of total electric power generated, producing an enormous 400 million metric tons of CO2 annually. The need for more efficient light sources has driven the blossoming of light-emitting diode (LED) research and technology. However, inorganic LEDs for solid-state lighting contain rare earth and toxic heavy metal traces that have negative environmental impacts. Recently, organic LEDs (OLEDs) have been introduced as promising general lighting sources. Unlike LEDs, OLEDs can be fabricated using energy-efficient processes and ecological materials. Therefore, the hazards of LEDs can be addressed by shifting to OLED lighting. Currently, the best OLED lamps are limited to 50 lm/W and lifetimes of around 5000 hours. To convince the market to embrace OLED for general lighting, white OLEDs (WOLEDs) need to reach the luminous efficacy and luminance of inorganic white LEDs (100 lm/W, 10000 hours lifespan).
In the PLAS-OLED project, to address this need, I propose the fabrication of a novel WOLED architecture. The new idea here is the conversion of monochromatic OLEDs into WOLEDs with polariton modes. Polariton modes are exciton-dressed degenerate states, meaning that polaritons can be utilized to convert a single-color emitting exciton (e.g. green color) to multi-color emission (e.g. blue and red). Moreover, polaritons states have been reported to accelerate emission rates in organic semiconductors, and to induce reverse intersystem crossing (RISC) for harvesting non-radiative triplet excitons or converting slow phosphorescence to fast fluorescence. Thus, polaritons can also increase the luminous efficacy and luminance of WOLEDs. By conducting comprehensive photoluminescence and electroluminescence experiments, I aim to demonstrate that polaritonics is a disruptive technology for converting monochromatic OLED into inexpensive, efficient, stable, and bright WOLEDs.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
- strong light-matter interactions for manipulating electronically excited states in organic semiconductors
- organic semiconductor polaritons
- organic light-emitting diodes
- OLEDs
- reverse intersystem crossing (RISC)
- thermally activated delayed fluorescence
- TADF
- harvesting triplets with polaritons
- microcavities
- strong light-matter interactions
- electrical injection in organic semiconductors
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG
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Finnland