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2 Grundlagen
vomGrenzwinkel zur Totalreflexion θTotal (sieheAbbildung 2.3.2b)welcher
sichzu
θTotal=arcsin (
n2
n1 )
mit n2<n1 (2.3.6)
ergibt. Für Winkel größer als θTotal wird das Licht an der Grenzfläche also
komplett reflektiert.
Betrachtet man nun eine OLED, so wird Licht unter allen Winkeln in
das Substrat emittiert. Für einGlassubstrat (nGlas≈1,5) ergibt sich z.B. ein
Totalreflexionswinkel von θTotal≈41,8°. Demnachwird ein gewisser Anteil
desvonderOLEDindasSubstratemittierteLichtamSubstrat/Luft-Übergang
totalreflektiert und somit in Richtung OLED-Stack zurück gelenkt. Da die
Rückseite (Kathode) einer OLED reflektiv ist (normalerweise Aluminium
oder Silber), bildet das Substrat einen Lichtleiter (siehe Abbildung 2.3.2c).
Die reflektierten Anteile unterhalb des Winkels zur Totalreflexion (Fresnel-
Reflexionen) können vernachlässigt werden, da sie von der metallischen
Kathode ebenfalls reflektiert werden und beim nächsten Treffen auf den
Substrat/Luft-Übergang zu großen Teilen ausgekoppelt werden können. In
die Substratmoden werden überschlägig 30% aller generierten Photonen
eingekoppelt und stehen daher nicht für die Emission in Vorwärtsrichtung
zur Verfügung. Da diese Verluste außerhalb des eigentlichen OLED-Stacks
auftreten,werdensieauchalsexterneVerlustebezeichnet.
2.3.2 GebundeneWellenleitermoden
Die aktiven organischen Schichten sowie die transparente ITO-Anode
in OLEDs besitzen einen höheren Brechungsindex (nOrganik=1,7-1,9,
nITO=1,8-2,1) als die umgebenden Medien wie z.B. das (Glas-) Sub-
strat [99, 144, 147, 148]. Da diese Schichten in Summe nur 100-300nm
dick sind (vgl. Abb. 2.3.1), kann Licht in diesem Dünnschichtsystem
nicht mehr durch die geometrische Optik beschrieben werden, son-
dern muss mit Hilfe der Wellenoptik betrachtet werden (OLED-Stack-
Dicke dOLED-Stack<Wellenlängeλ).
Abbildung2.3.3zeigtdasPrinzipeineseinfachenDünnschichtwellenleiters,
ähnlichwie ihnderOLED-Stackbildet.EinWellenleiterkernmitn2wirdvon
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Technologien für das Lichtmanagement in organischen Leuchtdioden
- Title
- Technologien für das Lichtmanagement in organischen Leuchtdioden
- Author
- Tobias Bocksrocker
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Location
- Karlsruhe
- Date
- 2013
- Language
- German
- License
- CC BY-NC-ND 3.0
- ISBN
- 978-3-7315-0048-3
- Size
- 21.0 x 29.7 cm
- Pages
- 246
- Keywords
- Organische Leuchtdioden, OLEDs, Lichtauskopplung
- Categories
- Abschlussarbeiten
- Technik