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Organische Leuchtdioden

Mehrschicht-OLEDs

Die konsequente Weiterführung dieser Gedankengänge führt zum Aufbau von Mehrschicht-OLEDs. Die Lochinjektion erfolgt über ein energetisch kaskadiertes Mehrschicht-System.

Abb.1
Mehrschicht-OLED

Schematische Darstellung der HOMO-Energien in einer einfachen OLED mit Emitter-/Elektronentransport-Schicht (EmS) (links), einer Mehrschicht-OLED mit einer zusätzlichen Lochtransportschicht (LTS) (Mitte), einem energetisch kaskadierten Schichtsystem mit unterschiedlichen Lochtransportmaterialien (rechts)

Mit energetisch kaskadierten Lochtransportschichten wird die Potenzialbarriere χEmS zwischen Anode und Emitter-HOMO, die zum Betrieb der Diode überwunden werden muss, in mehrere kleinere Potenzialhürden χLTS1, χLTS2 ... unterteilt. Diese kleineren Hürden können im Gegensatz zu einer großen leichter und schneller übersprungen werden, da die Zahl der injizierten Ladungsträger wie in einem Flaschenhals hauptsächlich durch die größte auftretende Barriere limitiert wird. Daraus resultieren niedrigere turn-on-Spannungen und hohe Diodeneffizienzen. Entscheidend ist hier die richtige Abstimmung der Schichtdicken und Energieniveaus der Ladungstransportschichten, sodass die Rekombinationszone in der gewünschten Emitterschicht liegt. Besonders bei großen Bandlücken des Emitters, wie sie bei blauen Dioden vorliegen, kommt diesem Ansatz eine hohe Bedeutung zu.

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