Transparent OLEDs

Abstract

This thesis explores transparent organic light-emitting diodes (TOLEDs), a specialized subset of OLED technology that enables light emission from both sides of the device through the use of transparent electrodes. The purpose of the study is to provide a comprehensive overview of TOLEDs by examining their underlying principles, material components, fabrication methods, and practical applications. The research was conducted as a literature review, drawing from current academic and industrial sources to evaluate the latest developments in TOLED development. Particular attention is given to the design of transparent electrodes, such as indium tin oxide, graphene, and metal nanowires, which play a crucial role in balancing electrical conductivity with optical transparency. The study identifies key challenges in achieving mechanical flexibility, maintaining performance during large-area fabrication, and ensuring long-term stability through effective encapsulation. Applications in augmented reality, smart windows, and wearable electronics are highlighted as promising areas for TOLED implementation. The conclusions emphasize that while TOLEDs hold significant potential for next-generation optoelectronic devices, further innovation in materials and manufacturing processes is essential for widespread commercial adoption.

Tämä kandidaatintutkielma käsittelee läpinäkyviä orgaanisia hohtodiodeja (TOLED), jotka muodostavat erikoistuneen osa-alueen OLED-teknologiassa. TOLED-laitteet mahdollistavat valon säteilyn molemmilta puolilta käyttämällä läpinäkyviä elektrodeja. Tutkimuksen tavoitteena on tarjota kattava yleiskuva TOLED-teknologiasta tarkastelemalla sen toimintaperiaatteita, materiaalirakenteita, valmistusmenetelmiä ja käytännön sovelluksia. Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena hyödyntäen ajankohtaisia tieteellisiä ja teollisia lähteitä TOLED-kehityksen uusimpien edistysaskeleiden arvioimiseksi. Erityistä huomiota kiinnitetään läpinäkyvien elektrodien, kuten indiumtinaoksidin, grafeenin ja metallinanolankojen suunnitteluun. Elektrodimateriaalilla on keskeinen rooli sähköjohtavuuden ja optisen läpinäkyvyyden tasapainottamisessa. Työssä tunnistetaan keskeiset haasteet mekaanisen joustavuuden saavuttamisessa, suorituskyvyn säilyttämisessä suuraluevalmistuksessa sekä pitkäaikaisen vakauden takaamisessa tehokkaan kapseloinnin avulla. Sovelluksia lisätyn todellisuuden, älylasien ja puettavan elektroniikan alueilla korostetaan TOLED-teknologian lupaavina käyttökohteina. Johtopäätöksissä todetaan, että vaikka TOLED-laitteilla on merkittävää potentiaalia uuden sukupolven optoelektronisissa sovelluksissa, materiaalien ja valmistusprosessien jatkokehitys on olennaista niiden laajamittaisen kaupallisen käyttöönoton mahdollistamiseksi.