Abstract
This thesis reports the investigation of color tuning of two types of organic light emitting devices, transistors (OLETs) and diodes (OLEDs). Voltage tunable two color light emission was demonstrated for OLETs. For OLEDs, two kinds of color tuning methods were presented. For these, color tuning was realized using thermal annealing which changes the light emission color of the devices permanently.
The two color light emission of the OLETs, employing a three-layer heterostructure device configuration, occurs in red and green. The device structure was first utilized for producing red light emission originating from a light emission layer made of Alq3:DCM that was deposited between the hole and electron transport layers made of DH-4T and DFH-4T, respectively. After modifying the fabrication process in order to raise the device performance by acquiring smoother active layers green light could also be produced by the devices. Green light emission originated from the electron transport layer. This took place during the electron transport mode, while the red emission was apparent while hole transport was active. The color of the light emission was therefore demonstrated as being tunable by voltage.
For OLEDs, devices with one active polymeric layer, undoped and doped, were investigated. The undoped OLEDs had the light emission layer made of blue light emitting polyfluorene PFO. The OLEDs suffered from keto-defects shifting their light emission color from blue to greenish shade, a common problem occurring in widely used blue light emitting polyfluorenes. The work conducted and reported in this thesis demonstrated that thermal annealing can be used for diminishing this undesired green emission. For the doped OLEDs with the light emission layer made of a PFO:F8BT blend, color tuning was realized using thermal annealing as well. As a result of exposure to thermal treatment, the light emission color of these devices which was green as fabricated was converted to white. The phenomenon behind this effect was explained by phase separation between the host and dopant polymers of the light emission layer. / Tiivistelmä
Tässä väitöskirjatyössä tutkitaan orgaanisten valoa emittoivien transistoreiden (OLET) ja diodien (OLED) värinsäätöä. Työssä tehtiin kolmikerrosrakenteisia OLETeja, jotka kykenevät emittoimaan valoa kahdella värillä ja joiden emittointiväri on jännitesäädettävissä. OLEDien osalta toteutettiin kaksi erilaista värinsäätömenetelmää, joissa molemmissa hyödynnettiin kuumennusta pysyvän värinvaihdon aikaansaamiseksi.
Tutkitut OLETit emittoivat punaista ja vihreää valoa. Aluksi tutkittiin vastaavia komponentteja, jotka emittoivat vain punaista valoa. Näissä komponenteissa punaisen valon tuotti keskimmäinen valoemitterinä toiminut kerros (Alq3:DCM), jonka ala- ja yläpuolella olivat aukko- ja elektronijohtavat kerrokset (DH-4T ja DFH-4T). Komponenteilla saatiin tuotettua myös vihreää valoa, kun valmistusprosessia kehitettiin tasaisempien aktiivisten materiaalikerrosten valmistamiseksi. Vihreän valon todettiin olevan elektronijohtavan kerroksen tuottamaa. Kaksiväriemittoiva OLET tuotti vihreää valoa ollessaan elektronijohtavassa tilassa, ja punaista valoa aukkojohtavassa tilassa, emittointivärin ollessa näin jännitesäädettävissä.
Työssä tutkittujen OLEDien valon emittointi perustui polymeerikerrokseen, joka oli toisissa OLEDeissa seostamaton ja toisissa seostettu. Seostamattomien OLEDien aktiivinen kerros oli tehty sinistä valoa tuottavasta polyfluoreenista (PFO), jossa usein ilmenee keto-virheitä, joiden vuoksi PFO:sta tehtyjen OLEDien valo muuttuu sinisestä vihertäväksi. Työssä osoitettiin, että kuumennusta voidaan käyttää sinisen emittointivärin palauttamiseen. Seostettujen OLEDien (PFO:F8BT) osalta kuumennusta käytettiin komponenttien emittointivärin muuttamiseksi alkuperäisestä emittointiväristä vihreästä valkoiseksi. Tämä ilmiö selitettiin valoa emittoivan kerroksen polymeerien välisellä faasierkaantumisella.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:isbn978-952-62-1589-1 |
| Date | 08 August 2017 |
| Creators | Jokinen, K. (Karoliina) |
| Contributors | Myllylä, R. (Risto) |
| Publisher | Oulun yliopisto |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | English |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © University of Oulu, 2017 |
| Relation | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/pissn/0355-3213, info:eu-repo/semantics/altIdentifier/eissn/1796-2226 |
Page generated in 0.0024 seconds