Color Control emission of a multilayer OLED by investigating excitons diffusion.
Contrôle de la couleur d'émission d'une Diode Electro-Luminescente Organique (OLED) multicouche via la diffusion des excitons.
Résumé
This work reports on color control of organic light-emitting diodes (OLEDs), which are the basic devices for flat displays and future solid state-lighting sources, by investigating excitons diffusion. After optimization of the thickness of fluorescent yellow emitters incorporated in a blue-emitting matrix, their position shifts from the recombination zone leads to a fine tuning of the emission color of the OLED. By this way, a pure blue, a pure yellow and a pure white emission with chromatic coordinates (0.32; 0.33) is obtained. This control of color emission of the OLED is due to excitons diffusion in the device ; a study of singlets and triplets excitons diffusion is proposed. From electroluminescence spectra measurements, singlets diffusion lengths are investigated in two well-known materials, namely NPB and the DPVBi. In the case of triplets excitons, a new structure, using a thick CBP matrix doped by a phosphorescent dye, is proposed. Taking into account microcavity effects, the triplet exciton diffusion length in CBP is determined.
Le travail présenté porte sur le contrôle de la couleur d'émission d'une diode électroluminescente organique (OLED), élément de base pour des écrans d'affichage ou des nouveaux écrans de télévision ou encore des futures sources de lumière, par l'étude de la diffusion des excitons. Après optimisation de l'épaisseur de la couche d'émetteurs fluorescents jaunes incorporés dans une matrice émettrice bleue, la variation de leur position depuis la zone de recombinaison a permis d'ajuster la couleur d'émission de l'OLED, variant du bleu au jaune avec un passage par un blanc pur de coordonnées chromatiques (0.32; 0.33). Ce contrôle très fin de la couleur émise est obtenu en tirant parti de la diffusion des excitons dans la structure OLED ; cette diffusion des excitons singulets et triplets est étudiée en détails, et les longueurs de diffusions de ces quasi-particules ont été déterminées à partir des mesures d'électroluminescence dans deux matériaux connus, le NPB et le DPVBi. Dans le cas des triplets, il faut faire appel à une technique utilisant une fine couche dopée d'un émetteur phosphorescent dans une matrice épaisse de CBP. Une attention particulière a été accordée aux phénomènes de microcavité, prépondérants dans ce type de diodes, pour une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeux dans ces dispositifs.