Weißlicht mit einstellbarer Farbtemperatur auf Basis gestapelter und separat ansteuerbarer OLEDs

In einer organischen Leuchtdiode (OLED) erfolgt die Weißlichterzeugung durch Überlagerung der Emissionsspektren verschiedener organischer Emittermaterialien. Dazu sind mindestens zwei Komplementärfarben erforderlich. Ein solches Zweifarb-Weiß weist einen geringen Farbwiedergabeindex (engl. color rendering index, CRI) von <70>90 erreicht werden. Diese sehr gute Farbwiedergabe sowie die flächige Lichtemission macht die OLED-Technologie sowohl für die Raumbeleuchtung, als auch für spezielle Beleuchtungszwecke, wie beispielsweise medizinische Untersuchungsleuchten attraktiv. In diesem Anwendungsfeld wird zusätzlich eine einstellbare Farbtemperatur entlang der Planck-Kurve während des Betriebs der Leuchte gefordert. Die aktuell verfügbaren OLED-Lichtquellen bieten diese Möglichkeit jedoch zur Zeit noch nicht.

In der vorliegenden Arbeit wird daher ein Konzept zur Realisierung farbabstimmbarer Weißlicht-OLEDs für Raumbeleuchtung und medizinische Beleuchtungszwecke vorgestellt. Durch vertikales Stapeln zweier OLED-Strukturen mit einer kontaktierbaren Zwischenschicht (Mitten-Elektrode) wird eine separate Ansteuerung der einzelnen OLEDs und somit die Variation der Intensität spezifischer spektraler Anteile im Gesamtspektrum ermöglicht. Für eine tangentiale Annäherung an die Planck-Kurve sind die zwei Komplementärfarben orange und blau erforderlich. Es werden daher zunächst OLED-Strukturen auf Basis von phosphoreszenten roten und gelben Emittermaterialien sowie deren Kombination zu einer hocheffizienten orange emittierenden OLED gezeigt. Des Weiteren wird eine effiziente blau emittierende OLED auf Basis eines fluoreszenten Emittermaterials vorgestellt.