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Organische Leuchtdioden

Anodenmaterial

Für die Anode eignen sich Materialien mit hoher Austrittsarbeit. Hierbei hat sich Indium-Zinn-Oxid (Indium Tin Oxide, "ITO", eine Mischung aus ca. 90 % In2O3 und 10 % Sn2O3) durchgesetzt. ITO zeichnet sich neben der akzeptablen Austrittsarbeit weiterhin durch gute Leitfähigkeit sowie seine hohe optische Transparenz im sichtbaren Teil des Spektrums aus, sodass das im Diodeninneren emittierte Licht ohne weitere Abschwächung emittiert werden kann. Es wird seit ca. dreißig Jahren in LCD-Displays eingesetzt.

Ähnlich wie bei der Kathode wird auch an der Anode versucht, bessere Eigenschaften zu erzielen. Ziel ist hier die Modifizierung der in der Regel schlecht definierten ITO-Oberfläche. Als besonders wirkungsvoll hat sich hier eine Behandlung der ITO-Oberfläche mit Ozon und die Beschichtung mit π-dotierten, leitenden Polymeren wie zum Beispiel mit Polystyrolsulfonsäure (PSS) dotiertes Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) oder Polyanilin (PANI) erwiesen.

Abb.1

Zur Modifizierung der ITO-Oberfläche verwendetes Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT, links) (dotiert mit Polystyrolsulfonsäure (PSS, Mitte)) und Polyanilin (PANI, rechts)

Die Ozon-Behandlung reinigt und homogenisiert, das Auftragen der Polymere glättet die sehr raue ITO-Oberfläche, verringert somit die Wahrscheinlichkeit für Kurzschlüsse und erleichtert als zusätzliche Lochtransportschicht die Lochinjektion. Ferner werden durch diese Schicht die an ITO zu beobachtenden Oberflächenreaktionen und die Diffusion von Ionen aus der Anode in das organische Material unterdrückt. Eine Beschichtung mit Polysiloxan führt neben den vorgenannten Effekten zu einer Verringerung der Lochinjektionsgeschwindigkeit. Dies hat - bedingt durch die bessere Balance zwischen Loch- und Elektroneninjektion - eine höhere Effizienz zur Folge. Kupferphthalocyanin (CuPc) wird ebenfalls zur Verbesserung der Lochinjektionseigenschaften zur Beschichtung von ITO eingesetzt.

Sind flexible OLEDs erwünscht, können ITO oder andere Anodenmaterialien auch auf einen Polyesterträger aufgebracht werden. So wird Polyanilin auf einem Polyethylenterephthalat-Träger als Anode eingesetzt.

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