Achieving High Efficiency and Improved Stability in ITO-Free Transparent Organic Light-Emitting Diodes with Conductive Polymer Electrodes

Authors

  • Yong Hyun Kim,

    Corresponding author
    1. Dresdner Innovationszentrum für Energieeffizienz, Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden und Fraunhofer COMEDD, 01109 Dresden, Germany
    2. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
    • Dresdner Innovationszentrum für Energieeffizienz, Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden und Fraunhofer COMEDD, 01109 Dresden, Germany
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  • Jonghee Lee,

    Corresponding author
    1. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
    2. OLED Research Section, Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI), Daejeon 305-700, Korea
    • Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany.
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  • Simone Hofmann,

    1. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
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  • Malte C. Gather,

    1. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
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  • Lars Müller-Meskamp,

    1. Dresdner Innovationszentrum für Energieeffizienz, Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden und Fraunhofer COMEDD, 01109 Dresden, Germany
    2. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
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  • Karl Leo

    1. Dresdner Innovationszentrum für Energieeffizienz, Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden und Fraunhofer COMEDD, 01109 Dresden, Germany
    2. Institut für Angewandte Photophysik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Germany
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Abstract

Efficient transparent organic light-emitting diodes (OLEDs) with improved stability based on conductive, transparent poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) electrodes are reported. Based on optical simulations, the device structures are carefully optimized by tuning the thickness of doped transport layers and electrodes. As a result, the performance of PEDOT:PSS-based OLEDs reaches that of indium tin oxide (ITO)-based reference devices. The efficiency and the long-term stability of PEDOT:PSS-based OLEDs are significantly improved. The structure engineering demonstrated in this study greatly enhances the overall performances of ITO-free transparent OLEDs in terms of efficiency, lifetime, and transmittance. These results indicate that PEDOT:PSS-based OLEDs have a promising future for practical applications in low-cost and flexible device manufacturing.

Ancillary