Dye concentration study in PVK based light emitting diodes

LETI, CEA - Technologies Avancées, DEIN-SPE, Groupe Composants Organiques, CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France

Abstract

Light emitting diodes made of a single spin-coated layer of poly(9-vinylcarbazole) doped with coumarin-515 dye have been prepared. The influence of dye concentration on emission and electrical characteristics is evidenced. Two different regimes are identified. At low concentrations, hole injection barrier raises, holes are trapped and mobility decreases. External quantum efficiency increases with concentration. At concentrations larger than 10 per electron. Coumarin in a single-layer diode improves electron-hole injection and recombination balance more than an additional hole-blocking layer.

Résumé

Nous avons étudié des DEL constituées d'une monocouche de poly(9-vinylcarbazole) (PVK) dopée avec un colorant laser : la coumarine 515. Le taux de dopage en colorant influe sur les caractéristiques courant - tension et sur le rendement quantique d'électroluminescence. Aux faibles taux de dopage, la hauteur de la barrière d'injection des trous augmente, les trous sont piégés dans la matrice et leur mobilité décroît. Le rendement quantique externe augmente avec la concentration de dopant. Aux concentrations supérieures à 10 photoluminescence chute mais le rendement quantique externe augmente jusqu'à 0.1 recombinaison électron-trou bien mieux qu'une couche supplémentaire bloquant l'injection des trous.