Diese Arbeit behandelt neue Konzepte zur Realisierung hocheffizienter Weißlicht emittierender organischer Leuchtdioden (OLEDs), wobei blaue fluoreszierende Emitter mit grünen und roten phosphoreszierenden Emittern kombiniert werden. Bisherige Ansätze zur Erreichung höchster Quantenausbeuten basieren auf der ausschließlichen Verwendung phosphoreszierender Emitter, da diese prinzipiell 100% der elektrisch erzeugten Exzitonen in Licht umwandeln können. Allerdings sind speziell OLEDs mit phosphoreszierenden tiefblauen Emittern heutzutage nach wie vor nicht langzeitstabil. Andererseits gibt es zwar sehr stabile fluoreszierende Emitter auch im tiefblauen Spektralbereich, jedoch kann eine rein fluoreszierende OLED aus spinstatistischen Gründen maximal nur ein Viertel der erzeugten Exzitonen in Licht umwandeln. Für eine ernsthafte Verwendung von OLEDs als Lichtquellen sind sowohl die Umwandlungseffizienz elektrischer Leistung in Lichtleistung im sichtbaren Spektralbereich, als auch ihre Langzeitstabilität entscheidend. Ein Kompromiss lässt sich daher mit der Kombination von blauen fluoreszierenden Emittern mit grünen und roten phosphoreszierenden Emittern erzielen. Die beiden in dieser Arbeit entwickelten Konzepte unterscheiden sich in der energetischen Lage des Triplettniveaus des jeweils verwendeten fluoreszierenden blauen Emitters relativ zu den verwendeten phosphoreszierenden Emittern. Das erste Konzept verwendet einen fluoreszierenden blauen Emitter mit niedriger Triplettenergie, weshalb er bei direktem Kontakt mit den phosphoreszierenden Emittern deren Phosphoreszenz löscht. Eine Exzitonen blockierende Zwischenschicht unterdrückt diesen Verlustmechanismus. Dies wird sowohl in Photolumineszenzexperimenten als auch in OLEDs nachgewiesen. Weiterhin muss die Zwischenschicht gleichzeitig die Exzitonengeneration auf beiden Seiten gewährleisten, sie muss also bipolare Transporteigenschaften haben. Mischschichten aus einem Elektronen transportierenden und einem Löcher transportierenden Material werden mit der Methode der raumladungsbegrenzten Ströme in unipolaren Strukturen untersucht, um ihren Einfluss auf die Ladungsträger- und Exzitonenbalance in OLEDs zu erklären. Das zweite Konzept verwendet einen fluoreszierenden blauen Emitter mit hoher Triplettenergie. Dadurch ergeben sich einige Vorteile. Phosphoreszenz wird nicht mehr gelöscht, weshalb keine Zwischenschicht mehr notwendig ist. Zusätzlich können außerdem die auf dem blauen fluoreszierenden Emitter erzeugten Triplettexzitonen für die Lichtemission verwendet werden, indem man sie auf die phosphoreszierenden Emitter überträgt. Damit ist es grundsätzlich möglich, 100% der elektrisch erzeugten Exzitonen für die Lichtemission zu verwenden, obwohl ein fluoreszierender Emitter verwendet wird. Allerdings ist dabei darauf zu achten, dass die Singulettexzitonen nicht ebenfalls übertragen werden, da sonst kein Weißlicht mehr erzeugt werden kann. Es werden verschiedene OLED-Strukturen untersucht, um Singulett- und Triplettexzitonen so auf die jeweiligen Emitter zu verteilen, dass eine ausgewogene spektrale Balance der Emission erreicht wird. Ein zentraler Punkt ist dabei die Ausnutzung der unterschiedlich großen Diffusionslängen von Singulett- und Triplettexzitonen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:14-ds-1217967185179-03950 |
| Date | 08 August 2008 |
| Creators | Schwartz, Gregor |
| Contributors | Technische Universität Dresden, Physik, Prof. Dr. Karl Leo, Prof. Dr. Karl Leo, Prof. Dr. Uli Lemmer, Dr. Herbert Boerner |
| Publisher | Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
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