organiczne diody elektroluminescencyjne - kchn.pg.gda.pl · diody półprzewodnikowe ( led ) 3....

OLED ( Organic Light Emitting Diodes )

Organiczne diody elektroluminescencyjne

Kolejne generacje źródeł światła

1. Kineskop ( CRT )

2. Diody półprzewodnikowe ( LED )

3. Ekrany plazmowe ( PDP )

4. Ekrany ciekłokrystaliczne ( LCD )

5. OLED ( ? )

1. 6. TMOS ( Time Multiplex Optical Shutter ) ( ? )

Materiały bazowe dla technologii OLED:

- związki małocząsteczkowe np. pentacen, Alq3

- polimery przewodzące („metale polimerowe”)

Polimery przewodzące

•Grupa związków wielkocząsteczkowych posiadających wiązania sprzężone.

Oporność zbliżona do metali.

• Polimery w formie obojętnej charakteryzuje mała przewodność właściwa

- mają charakter półprzewodzący.

Dopiero łańcuch zaburzony przez usunięcie elektronów ( utlenianie przez

akceptory elektronów np. Br2, I2, AsF5, KClO4 - przewodnictwo dziurowe )

lub dostarczenie elektrnów ( redukcja przez donory elektronów np. Li, Na,

Na+C10H8- - przewodnictwo elektronowe typu n ) wykazuje przewodnictwo

prądu elektrycznego.

Mechanizm przewodnictwa w polimerach.

(Domieszkowanie utleniające)

Możliwości zastosowań polimerów przewodzących – obwody scalone

nowej generacji, nowoczesne kondensatory itd..

W stanie niedomieszkowanym ( półprzewodzącym ) metale polimerowe i związki

Małocząsteczkowe wykazują efekt elektroluminescencyjny.

Elektroluminescencja.

Rodzaj luminescencji – zjawisko optoelektryczne polegające na emisji promieniowania

elektromagnetycznego pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego lub

silnego pola elektrycznego.

Ogólny mechanizm luminescencji.

Podstawowy schemat diody OLED

Ekscyton – kwazicząsteczka, stan związany elektronu i dziury

Schemat jednowarstwowej struktury OLED

Katoda metal. – Ca, Al., Ba, Mg

Warstwa organiczna, półprzewo-

dząca.

Anoda ITO (transparentny stop

tlenków In i Sn.

Podłoże – szkło lub elastyczny,

transparentny polimer.

Mechanizm transportu ładunków w diodzie OLED

1. „Wstrzyknięcie” elektronu generuje anionorodnik.

2. Przeskok elektronu między cząsteczkami warstwy emisyjnej – „efekt hopingowy”

3. Usuwanie elektronu na anodzie – generowanie kationorodnika

4. Rekombinacja przeciwnych ładunków generuje stan wzbudzony – ekscyton

5. Dezaktywacja stanu wzbudzonego powoduje emisję światła -

elektroluminescencja

Diagram energetyczny diody ITO/PPV/Al

IP – potencjał jonizacji PPV

EA – powinowactwo elektronowe

PPV

– praca wyjścia

Ee – bariera potencjału iniekcji

elektronu

Eh – bariera potencjału iniekcji

dziury

Materiały emisyjne w diodach OLED

Materiały transportujące dziury i elektrony w diodach OLED

Schemat wielowarstwowej diody OLED

Kodak LS633 EasyShare with OLED display

Samsung’s prototype 40-inch OLED TV