Manipulation of Hole and Exciton Distributions in Organic Light-Emitting Diodes with Dual Emission Layers

Suk‑Ho Song; Jae‑In Yoo; Hyo‑Bin Kim; Sung‑Cheon Kang; Kanghoon Kim; Sung‑Jae Park; Qun Yan; Jang‑Kun Song

doi:https://doi.org/10.1007/s13391-023-00452-1

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저자정보: Suk‑Ho Song (Samsung Electronics Co., Ltd.) Jae‑In Yoo (Sungkyunkwan University) Hyo‑Bin Kim (Sungkyunkwan University) Sung‑Cheon Kang (Sungkyunkwan University) Kanghoon Kim (Samsung Display Co., Ltd.) Sung‑Jae Park (Samsung Display Co., Ltd.) Qun Yan (Fuzhou University) Jang‑Kun Song (Sungkyunkwan University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Electronic Materials Letters Electronic Materials Letters Vol.20 No.3

발행연도: 2024.5

수록면: 232 - 242 (11page)

DOI: https://doi.org/10.1007/s13391-023-00452-1

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The effi ciency improvement of organic light-emitting diodes (OLEDs) is important but challenging. Here, we introduce aunique OLED with a hole modulation layer (HML) in the middle of its emission layer (EML). The external quantum effi ciencyand power effi ciency can be improved by approximately 58% when an HML with optimized thickness is inserted. HMLinsertion can effi ciently retard hole fl ow, thus improving ( i ) exciton distribution uniformity and ( ii ) local electron–hole chargebalance. A systematic study of the individual contributions of two EMLs separated by the HML shows that the former factordominantly works at low current densities (< 10 mA/cm 2 ), whereas the latter factor functions over the entire current densityrange of the OLED. Therefore, the effi ciency improvement is greatest at low current densities, which aligns with the typicaloperating range in display applications. The results provide a deeper understanding of the OLED emission mechanism, andthe proposed OLED structure can signifi cantly benefi t high-performance OLED displays.

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