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Electrodos de óxido de indio estaño clorados con alta función de trabajo para la compatibilidad de dispositivos

M G Helander1, Z B Wang, J Qiu

  • 1Department of Materials Science and Engineering, University of Toronto, 184 College Street, Toronto, Ontario, Canada M5S 3E4. michael.helander@utoronto.ca

Science (New York, N.Y.)
|April 16, 2011
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron un electrodo de óxido de indio y estaño clorado (ITO) para diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Este avance mejora la correspondencia de los niveles de energía, aumentando la eficiencia OLED y el rendimiento energético.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
  • Física de los dispositivos Física de los dispositivos

Sus antecedentes:

  • Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) se basan en películas orgánicas de múltiples capas para administrar el flujo de carga.
  • Una falta de coincidencia en la función de trabajo entre el electrodo transparente (óxido de indio y estaño, ITO) y los materiales orgánicos limita el rendimiento del dispositivo.
  • El ITO estándar tiene una función de trabajo baja (~4.7 eV), mientras que los materiales OLED activos requieren niveles de energía más profundos (~6 eV).

Objetivo del estudio:

  • Diseñar un electrodo transparente con una función de trabajo mejorada para mejorar el rendimiento OLED.
  • Para demostrar un dispositivo OLED simplificado que utiliza el nuevo electrodo.
  • Para lograr una alta eficiencia cuántica externa (EQE) y eficiencia energética en los OLED.

Principales métodos:

  • Fabricación de un electrodo transparente ITO clorado.
  • Caracterización de la función de trabajo del electrodo ITO clorado (>6.1 eV).
  • Integración del ITO clorado en una estructura de dispositivo OLED verde simplificada.

Principales resultados:

  • El electrodo ITO clorado logró una función de trabajo que coincide directamente con los niveles de energía de los materiales activos emisores de luz.
  • Un OLED verde simplificado demostró una eficiencia cuántica externa máxima (EQE) del 54% y una eficiencia energética de 230 lúmenes por vatio con mejora de acoplamiento externo.
  • El dispositivo también logró un EQE del 50% y una eficiencia energética de 110 lúmenes por vatio a 10.000 candelas por metro cuadrado.

Conclusiones:

  • Los electrodos ITO clorados ofrecen un nivel de energía que coincide directamente con los materiales OLED de última generación.
  • Este diseño de electrodos permite dispositivos OLED altamente eficientes y simplificados.
  • El rendimiento mejorado del electrodo mejora significativamente las métricas de eficiencia OLED.