Entwicklung und Evaluierung langzeitstabiler orange-roter organischer Leuchtdioden (PDF)

Organische Leuchtdioden (OLEDs) stellen ein herausragendes und stark wachsendes Techno-logiesegment dar, dessen Produkte bereits in den Markt eingeführt worden sind oder kurz vor dem Erreichen der Marktreife stehen. Derzeit ist es für OLED-Produkte noch in vielen Fällen schwierig, mit den etablierten Technologien im Bereich der Anzeige- und Beleuchtungselemente in direkte Konkurrenz zu treten. Alleinstellungsmerkmale der OLED-Technologie sollen es zukünftig ermöglichen, neue Anwendungsfelder zu erschließen. Neben der sehr jungen Geschichte von kommerziell erhältlichen Produkten reicht die intensive Grundlagenforschung an OLEDs bereits mehr als zwanzig Jahre zurück.
Trotz der langjährigen Forschungsaktivitäten gibt es noch immer wichtige Fragestellungen, auf die bisher noch keine zufriedenstellenden Antworten gefunden werden konnten. Dieses gilt insbesondere für das Verständnis der intrinsischen Degradation innerhalb der organischen Schichten, welche in vielen Fällen zu einem schnell voranschreitenden Luminanzverlust führt. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass die intrinsische Degradation stark materialspezifisch ist. Ein systematisches Verständnis der Degradationsursachen ist die Voraussetzung für ein gezieltes Design neuer langzeitstabiler Materialien.
Im Fokus der vorliegenden Arbeit steht daher die gezielte Betrachtung der Luminanzdegradation bei der Untersuchung und Charakterisierung neuer Materialien. Neue orange-rot emittierende Triplett-Emitter aus der Klasse der Chinoxalin-Iridiumkomplexe werden eingeführt, charakterisiert und in Bauelementen untersucht. Es werden gezielte Degradationsuntersuchungen an den eingesetzten Triplett-Emittern diskutiert, die es ermöglichen sollen, die hervorstechenden Unterschiede in den Langzeitstabilitäten der zugehörigen OLEDs zu bewerten. Weiterhin werden systematische Optimierungskonzepte des OLED-Aufbaus zur Evaluierung des tatsächlichen Lebensdauerpotentials präsentiert und diskutiert. Unter Verwendung des neuen Triplett-Emitters IHF-TE-15 werden Bauelemente präsentiert, die anwendungsrelevante Luminanzlebensdauern erreichen und zu den langzeitstabilsten, in der Literatur beschriebenen, phosphoreszenten OLEDs gehören.
Die Realisierung eines intrinsisch sehr stabilen OLED-Aufbaus eröffnet die Möglichkeit, gezielt die intrinsische Stabilität einzelner Materialien zu untersuchen. Es werden unterschiedliche Matrixkonzepte, Ladungstransportmaterialien und insbesondere Triplett-Emitter miteinander verglichen. Darüber hinaus wird auch der Einfluss einer neuen Methode der ALD-Dünnschichtverkapselung auf die Luminanzlebensdauer beschrieben. Die Untersuchung der Luminanzlebensdauer wird als weiteres Verfahren zur Untersuchung der Verkapselungsgüte unterschiedlicher Verkapselungsprozesse eingeführt. Neben der Betrachtung der Verkapselungsgüte wird auch der generelle Einfluss des Verkapselungsprozesses auf die OLED beschrieben.