FR2864677A1 - Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection - Google Patents
Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection Download PDFInfo
- Publication number
- FR2864677A1 FR2864677A1 FR0450912A FR0450912A FR2864677A1 FR 2864677 A1 FR2864677 A1 FR 2864677A1 FR 0450912 A FR0450912 A FR 0450912A FR 0450912 A FR0450912 A FR 0450912A FR 2864677 A1 FR2864677 A1 FR 2864677A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- layer
- organic
- electroluminescent
- stable
- panel according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 title description 9
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 title description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 72
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- -1 oligothiophenes Chemical compound 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- MLOXIXGLIZLPDP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound NC1=NC(C#N)=C(C#N)N1 MLOXIXGLIZLPDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- QZBGOTVBHYKUDS-UHFFFAOYSA-N 5-amino-1,2-dihydropyrazol-3-one Chemical compound NC1=CC(=O)NN1 QZBGOTVBHYKUDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 3
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 2
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 2
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005582 pentacene group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims 1
- PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N tetracyanoquinodimethane Chemical compound N#CC(C#N)=C1C=CC(=C(C#N)C#N)C=C1 PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 2
- 101100192157 Mus musculus Psen2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/30—Doping active layers, e.g. electron transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/114—Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/611—Charge transfer complexes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
L'invention concerne un panneau de visualisation d'images comprenant unThe invention relates to an image display panel comprising a
réseau de cellules électroluminescentes disposées sur un substrat, un premier et un deuxième réseau d'électrodes, où chaque cellule comprend une couche organique électroluminescente et une couche organique dite bistable reliées array of electroluminescent cells arranged on a substrate, a first and a second array of electrodes, wherein each cell comprises an organic electroluminescent layer and a so-called bistable organic layer connected
en série entre une électrode du premier réseau et une électrode du deuxième réseau. in series between an electrode of the first network and an electrode of the second network.
Le document WO02/37500 décrit un élément bistable susceptible d'être dans un état de haute résistance ou dans un état de basse résistance selon la tension électrique appliquée à ses bornes; cet élément comprend deux couches conductrices d'électrodes d'extrémité, et, entre ces couches d'extrémité : - soit au moins deux couches organiques, avec une couche conductrice intercalaire pour séparer chaque couche organique: figure 2 et exemples 1 à 9 de ce document; la couche conductrice intercalaire peut être en Ag, Cu ou Al; l'une au moins des couches organiques est en 2-amino-4,5- imidazoledicarbonitrile, en abrégé AIDCN ; - soit une seule couche composite formée d'une matrice organique dans laquelle sont dispersés des clusters métalliques: figure 1 et exemple 10 de ce document. Document WO02 / 37500 describes a bistable element capable of being in a state of high resistance or in a state of low resistance according to the electric voltage applied to its terminals; this element comprises two conductive layers of end electrodes and, between these end layers: either at least two organic layers, with an intermediate conductive layer for separating each organic layer: FIG. 2 and examples 1 to 9 of this document; the intermediate conductive layer may be Ag, Cu or Al; at least one of the organic layers is 2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile, abbreviated AIDCN; or a single composite layer formed of an organic matrix in which metal clusters are dispersed: FIG. 1 and example 10 of this document.
L. Ma, J. Liu, et Y. Yang, dans la revue Applied Physic Letters N 80, p. 362 (2002) décrivent également ce type d'élément bi-stable; L. Ma, S. Pio, J. Ouyang et Y. Yang, dans la revue Applied Physic Letters N 82, p.1419 (2003) décrivent l'utilisation d'un élément bi-stable de ce type pour commuter une diode organique électroluminescente. L. Ma, J. Liu, and Y. Yang, in Applied Physics Letters No. 80, p. 362 (2002) also describe this type of bi-stable element; L. Ma, S. Pio, J. Ouyang and Y. Yang, in Applied Physics Letters No. 82, p.1419 (2003) describe the use of a bi-stable element of this type to switch an organic diode emitting.
Les documents US 4035774 IBM, US 4808880 CENT, US 6188175 B1 CDT, FR2833741 - THOMSON décrivent des panneaux de visualisation où l'élément bi-stable en série avec chaque élément électroluminescent est de type photoconducteur. US 4035774 IBM, US 4808880 CENT, US 6188175 B1 CDT, FR2833741-THOMSON disclose viewing panels wherein the bi-stable element in series with each light emitting element is of photoconductive type.
Le document FR2037158 et la demande de brevet FR02-13980 déposée le 5 novembre 2002 décrivent un panneau de visualisation où l'élément bistable en série avec chaque élément électroluminescent est une jonction pn-p- n. The document FR2037158 and the patent application FR02-13980 filed November 5, 2002 describe a display panel where the bistable element in series with each electroluminescent element is a pn-p-n junction.
Le document US2002-190664 ROHM décrit un panneau de visualisation où l'élément bi-stable en série avec chaque élément électroluminescent est formé par une couche organique intercalée entre la couche électroluminescente et l'électrode d'extrémité formant l'anode, sans couche conductrice intercalaire; cette couche organique bi-stable est à base d'un complexe de transfert de charge, de préférence formé de 7,7',8, 8'-tétra cyanoquinone-diméthane, en abrégé TCNQ , ou d'un complexe métallique d'un dérivé de TCNQ; la couche électroluminescente, déposée directement sur la couche organique bistable, est directement au contact de celle-ci. The document US2002-190664 ROHM discloses a display panel in which the bi-stable element in series with each electroluminescent element is formed by an organic layer interposed between the electroluminescent layer and the anode end electrode, without conducting layer. tab; this bi-stable organic layer is based on a charge transfer complex, preferably formed of 7,7 ', 8,8'-tetra cyanoquinone-dimethane, abbreviated TCNQ, or a metal complex of a derived from TCNQ; the electroluminescent layer, deposited directly on the bistable organic layer, is directly in contact therewith.
L'invention propose une alternative à la structure bi-stable décrite dans ce document US2002-190664, qui se différencie notamment en ce qu'elle présente une couche métallique intermédiaire, notamment en aluminium, qui est située entre la couche organique et la couche électroluminescente; grâce à cette couche métallique intermédiaire, on lève certaines contraintes de compatibilité entre les matériaux organiques bistables et les matériaux de la couche électroluminescente, par exemple les contraintes portant sur les niveaux du LUMO ou du HOMO (respectivement Lowest Unoccupied Molecular Orbital et Highest Occupied Molecular Orbital ) ; on facilite également l'injection de porteurs de charges dans la couche électroluminescente. The invention proposes an alternative to the bi-stable structure described in this document US2002-190664, which differs in particular in that it has an intermediate metal layer, in particular aluminum, which is located between the organic layer and the electroluminescent layer ; thanks to this intermediate metal layer, certain compatibility constraints between the bistable organic materials and the materials of the electroluminescent layer are removed, for example the stresses relating to the LUMO or HOMO levels (respectively Lowest Unoccupied Molecular Orbital and Highest Occupied Molecular Orbital ); it also facilitates the injection of charge carriers in the electroluminescent layer.
Dans la structure selon l'invention, comme l'électrode sur laquelle est appliquée la couche organique est elle-même de préférence en aluminium, la couche organique bi-stable est donc prise en sandwich entre deux couches d'aluminium; sans être lié par aucune explication, le demandeur a constaté que l'effet bi-stable d'une telle structure résultait essentiellement de phénomènes aux interfaces aluminium-couche organique. De préférence, la couche organique est à base d'AIDCN ou de pentacène. In the structure according to the invention, since the electrode on which the organic layer is applied is itself preferably of aluminum, the bi-stable organic layer is thus sandwiched between two aluminum layers; without being bound by any explanation, the applicant has found that the bi-stable effect of such a structure essentially results from phenomena at the aluminum-organic layer interfaces. Preferably, the organic layer is based on AIDCN or pentacene.
L'élément bistable du panneau selon l'invention se distingue essentiellement de l'élément bi-stable décrit dans le document WO02/37500 en ce qu'il ne comprend qu'une seule couche organique pour l'effet bistable, par exemple à base d'AIDCN. The bistable element of the panel according to the invention differs essentially from the bi-stable element described in WO02 / 37500 in that it comprises only one organic layer for the bistable effect, for example based on of AIDCN.
Plus précisément, l'invention a pour objet un panneau de visualisation d'images comprenant un réseau de cellules électroluminescentes disposées sur un substrat, un premier et un deuxième réseau d'électrodes, où chaque cellule comprend une couche organique électroluminescente et une seule couche organique dite bi-stable reliées en série entre une électrode du premier réseau et une électrode du deuxième réseau, caractérisé en ce que chaque cellule comprend une seule couche conductrice intermédiaire interposée entre ladite couche électroluminescente et ladite couche bistable. More specifically, the invention relates to an image display panel comprising an array of electroluminescent cells arranged on a substrate, a first and a second electrode array, wherein each cell comprises an organic electroluminescent layer and a single organic layer. said bi-stable connected in series between an electrode of the first network and an electrode of the second network, characterized in that each cell comprises a single intermediate conductive layer interposed between said electroluminescent layer and said bistable layer.
La couche organique électroluminescente se décompose généralement en plusieurs sous-couches. The organic electroluminescent layer is generally broken down into several sub-layers.
Selon une première famille de modes de réalisation, le matériau de la couche organique bi-stable est choisi dans un groupe de semi-conducteurs organiques comprenant les oligoacènes comme le tétracène, l'anthracène, le rubrène et le pentacène, les oligothiophènes, le 2-amino-4,5-imidazole dicarbonitrile (AIDCN); le tris-8(hydroxyquinoline)aluminum (Alq); le 7,7, 8,8-tétracyanoquinodimethane (TCNQ), et le 3amino-5-hydroxypyrazole (AHP). According to a first family of embodiments, the material of the bi-stable organic layer is chosen from a group of organic semiconductors comprising oligoacenes such as tetracene, anthracene, rubrene and pentacene, oligothiophenes, 2 amino-4,5-imidazole dicarbonitrile (AIDCN); tris-8 (hydroxyquinoline) aluminum (Alq); 7.7, 8.8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ), and 3-amino-5-hydroxypyrazole (AHP).
De préférence, ledit semi-conducteur organique utilisé est le pentacène. Preferably, said organic semiconductor used is pentacene.
Selon une deuxième famille de modes de réalisation, le matériau de la couche organique bi-stable est choisi dans un groupe de polymères semiconducteurs comprenant le poly(phénylène vinylène) (PPV), le polyfluorène (PF), le polythiophène (PT), le poly(paraphènylène) (PPP), les polyanilines, et leurs dérivés ainsi que les copolymères correspondants. According to a second family of embodiments, the material of the bi-stable organic layer is chosen from a group of semiconductive polymers comprising poly (phenylene vinylene) (PPV), polyfluorene (PF), polythiophene (PT), poly (paraphenylene) (PPP), polyanilines, and their derivatives as well as the corresponding copolymers.
Selon une troisième famille de modes de réalisation, le matériau de la couche organique bi-stable est choisi dans un groupe de polymères isolants ou d'isolants organiques comprenant les polystyrènes (PS), les polycarbonates (PC), les polyméthylméthacrylates (PMMA), les polyoléfines, les polyesters, les polyamides, les polyimides, les polyuréthanes, les polyacétals (POM), les polysilicones, les polysulfonates, et leurs copolymères. According to a third family of embodiments, the material of the bi-stable organic layer is chosen from a group of insulating polymers or organic insulators comprising polystyrenes (PS), polycarbonates (PC), polymethyl methacrylates (PMMA), polyolefins, polyesters, polyamides, polyimides, polyurethanes, polyacetals (POMs), polysilicones, polysulfonates, and their copolymers.
Dans chaque cellule du panneau, la couche organique bi-stable est donc prise en sandwich entre une électrode d'alimentation et la couche conductrice intermédiaire; sans être lié par aucune explication, le demandeur a constaté que l'effet bi-stable obtenu résultait de phénomènes aux interfaces d'une part entre la couche organique bi-stable et cette électrode d'alimentation, d'autre part essentiellement entre la couche organique bi-stable et la couche conductrice intermédiaire, d'où l'importance de cette couche métallique intermédiaire selon l'invention; l'épaisseur de la couche organique bi-stable n'est donc pas un paramètre très déterminant pour l'effet bi-stable tant que l'épaisseur est supérieure à une épaisseur minimale. Il convient en effet que l'épaisseur de la couche organique bi-stable soit suffisante pour éviter un courtcircuit entre l'électrode en contact avec cette couche et la couche conductrice intermédiaire; dans le cas d'un bi-stable Al-pentacène-Al, l'épaisseur minimale est de 100 nm environ; ainsi, de préférence, l'épaisseur de la couche organique bi-stable est donc supérieure ou égale à 100 nm. In each cell of the panel, the bi-stable organic layer is sandwiched between a feed electrode and the intermediate conductive layer; Without being bound by any explanation, the Applicant has found that the bi-stable effect obtained results from phenomena at the interfaces between the bi-stable organic layer and this feed electrode, and essentially between the layer. bi-stable organic and the intermediate conductive layer, hence the importance of this intermediate metal layer according to the invention; the thickness of the bi-stable organic layer is therefore not a very determining parameter for the bi-stable effect as long as the thickness is greater than a minimum thickness. It is indeed necessary that the thickness of the bi-stable organic layer is sufficient to avoid a short circuit between the electrode in contact with this layer and the intermediate conductive layer; in the case of a bi-stable Al-pentacene-Al, the minimum thickness is about 100 nm; thus, preferably, the thickness of the bi-stable organic layer is greater than or equal to 100 nm.
Par ailleurs, l'épaisseur de la couche bi-stable est importante vis à vis de la conductivité de la couche: elle sera donc généralement plus faible quand on utilise un matériau isolant que lorsqu'on utilise un matériau semi-conducteur pour cette couche. Moreover, the thickness of the bi-stable layer is important with respect to the conductivity of the layer: it will therefore generally be lower when using an insulating material than when using a semiconductor material for this layer.
Pour adapter la conductivité de cette couche bi-stable, on dope le matériau qui la constitue d'une manière connue en elle-même; de préférence, le dopant est choisi dans le groupe comprenant le 2,9diméthyl4,7-diphényl- 1,10-phenanthroline (Bathocuproine, ou BCP), le tri-(8- hydroxyquinolinolato) aluminum (AIg3) et ses dérivés comme le tris-(4- méthyl-8-hydroxyquinolinolato) aluminum (Almq3), le N,N-diphényl-N,N- bis(3-méthylphényl)-1, 1-diphényl-4,4 diamine (TPD), le N,N-diphényl-N,N- bis(l-naphthylphényl)-I, et le 1-diphényl-4,4 diamine (NPB). To adapt the conductivity of this bi-stable layer, the material which constitutes it is doped in a manner known per se; preferably, the dopant is selected from the group consisting of 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bathocuprone, or BCP), tri- (8-hydroxyquinolinolato) aluminum (Alg3) and its derivatives such as tris - (4-methyl-8-hydroxyquinolinolato) aluminum (Almq3), N, N-diphenyl-N, N-bis (3-methylphenyl) -1,1-diphenyl-4,4-diamine (TPD), N, N-diphenyl-N, N-bis (1-naphthylphenyl) -I, and 1-diphenyl-4,4-diamine (NPB).
De préférence, il convient que l'épaisseur de la couche conductrice intermédiaire soit suffisante pour former une couche continue sans trous; dans le cas d'une structure Al-pentacène-Al, on a constaté que l'épaisseur minimum était de l'ordre de 50 nm; ainsi, de préférence, l'épaisseur de la couche conductrice intermédiaire est supérieure ou égale à 50 nm. Preferably, the thickness of the intermediate conductive layer should be sufficient to form a continuous layer without holes; in the case of an Al-pentacene-Al structure, it was found that the minimum thickness was of the order of 50 nm; thus, preferably, the thickness of the intermediate conductive layer is greater than or equal to 50 nm.
De préférence, l'épaisseur la couche organique bi-stable est supérieure à celle de la couche conductrice intermédiaire. Preferably, the thickness of the bi-stable organic layer is greater than that of the intermediate conductive layer.
L'invention apporte une alternative avantageuse à la structure bi-stable décrite dans ce document US2002-190664; grâce à la couche métallique intermédiaire de l'invention, on lève certaines contraintes de compatibilité entre les matériaux organiques bistables et les matériaux de la couche électroluminescente, ce qui permet d'obtenir des panneaux plus économiques, et on facilite l'injection de porteurs de charges dans la couche électroluminescente, ce qui permet d'obtenir des panneaux de meilleurs rendements. The invention provides an advantageous alternative to the bi-stable structure described in this document US2002-190664; thanks to the intermediate metal layer of the invention, certain constraints of compatibility between the bistable organic materials and the materials of the electroluminescent layer are removed, which makes it possible to obtain more economical panels, and it facilitates the injection of carriers of charges in the electroluminescent layer, which allows to obtain panels of better yields.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence à la figure 1 annexée schématisant une cellule d'un panneau selon un mode de réalisation de l'invention. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given by way of non-limiting example, and with reference to the appended FIG. 1 schematizing a cell of a panel according to one embodiment of the invention.
Le panneau selon l'invention comprend un réseau de cellules électroluminescentes disposées sur un substrat 1. The panel according to the invention comprises an array of electroluminescent cells arranged on a substrate 1.
Sur ce substrat, on dépose d'une manière connue en elle-même un premier réseau d'électrodes 2 formant une couche inférieure d'électrodes. Comme matériau d'électrodes inférieures, on choisit ici un métal dont la fonction de travail ne favorise pas l'injection de charges dans la couche organique bi-stable en AIDCN, ce qui permet de limiter avantageusement le courrant injecté dans la structure lorsqu'elle est dans l'état bloquant; on choisit par exemple l'aluminium. On this substrate is deposited in a manner known in itself a first electrode array 2 forming a lower layer of electrodes. As the material of lower electrodes, a metal is chosen here whose working function does not favor the injection of charges into the bi-stable organic layer in AIDCN, which advantageously limits the current injected into the structure when is in the blocking state; for example, aluminum is chosen.
Sur cette couche inférieure d'électrodes, on dépose ensuite par évaporation thermique une couche organique 31 dite bi-stable en AIDCN d'épaisseur comprise entre 100 et 300 nm; en variante, on peut utiliser le pentacène: des épaisseurs de 150 nm, 400 nm et 800 nm de pentacène ont été testées et ont toutes abouti à l'obtention de l'effet bi-stable recherché. On this lower layer of electrodes, an organic layer 31 said bi-stable AIDCN thickness of between 100 and 300 nm is then deposited by thermal evaporation; alternatively, pentacene can be used: thicknesses of 150 nm, 400 nm and 800 nm of pentacene were tested and all resulted in obtaining the desired bistable effect.
Dans le cas de l'utilisation d'un composé organique tel que I'AIDCN, la conductivité dans le plan de cette couche organique bi-stable reste très faible et on peut avantageusement réaliser une couche continue sur toute la surface active du panneau, sans interruptions ou discontinuités entre les cellules. In the case of the use of an organic compound such as AIDCN, the conductivity in the plane of this bi-stable organic layer remains very low and it is advantageous to produce a continuous layer over the entire active surface of the panel, without interruptions or discontinuities between cells.
Sur cette couche organique dite bi-stable, on dépose ensuite toujours par évaporation thermique une couche conductrice intermédiaire 32, ici également en aluminium d'épaisseur comprise entre 50 nm et 300 nm; ici la couche est discontinue pour éviter les court-circuits entre les cellules; on utilise alors un masque pour le dépôt; il convient que l'épaisseur de cette couche soit au moins de quelques dizaines de nanomètres pour former l'interface avec la couche organique bi-stable, interface qui contribue de manière essentielle à l'obtention de l'effet bi-stable. De préférence, l'épaisseur de cette couche 32 est au moins égale à 50 nm. On this so-called bi-stable organic layer, an intermediate conductive layer 32, here again also made of aluminum with a thickness of between 50 nm and 300 nm, is always deposited by thermal evaporation; here the layer is discontinuous to avoid short circuits between the cells; a mask is then used for the deposit; the thickness of this layer should be at least a few tens of nanometers in order to form the interface with the bi-stable organic layer, an interface which contributes in an essential way to obtaining the bi-stable effect. Preferably, the thickness of this layer 32 is at least equal to 50 nm.
Sur cette couche conductrice intermédiaire, d'une manière connue en ellemême, on dépose ensuite une succession classique de sous-couches qui forment la couche électroluminescente 4, par exemple: sous-couche organique d'injection de trous HIL, sous-couche organique de transport de trous HTL, sous-couche organique électroluminescente EML, et sous-couche organique de transport d'électrons ETL. D'autres sous-couches ou empilements de sous-couches sont envisageables sans se départir de l'invention, du moment qu'il existe une sous-couche électroluminescente EML. On this intermediate conductive layer, in a manner known per se, a conventional succession of sub-layers is then deposited, which forms the electroluminescent layer 4, for example: HIL organic injection underlayer, organic sub-layer of HTL hole transport, organic electroluminescent EML sublayer, and ETL organic electron transport sub-layer. Other sublayers or stacks of sublayers are possible without departing from the invention, as long as there is an electroluminescent sublayer EML.
A noter qu'il convient de préférence que la sous-couche d'injection de trous HIL, en contact avec la couche conductrice intermédiaire d'aluminium, soit adaptée d'une manière connue en elle-même pour permettre l'injection de charges provenant de la couche d'aluminium vers la sous-couche HIL. Ceci peut être obtenu: - en utilisant les méthodes de dopage organique telles que décrites par J. 15 Huang, M. Pfeiffer, A. Werner, J. Blochwitch, Sh. Liu, et K. Leo dans la revue Applied Physics Letters N 80, p.139 (2002) ; - cette sous-couche HIL peut être elle-même subdivisée en plusieurs sous- couches minces en semi-conducteurs organiques présentant une variation quasi-continue de niveaux d'injections de charges; Sur cette couche électroluminescente 4, d'une manière connue en elle-même, on dépose ensuite un deuxième réseau d'électrodes transparentes ou semi- transparentes 5 formant une couche supérieure transparentes d'électrodes; pour ces électrodes, on choisit d'une manière connue en elle-même le matériau qui convient pour l'injection de porteurs de charges dans la couche électroluminescente 4; ces électrodes s'étendent perpendiculairement aux électrodes du premier réseau, de sorte qu'à chaque intersection entre une électrode du premier réseau et une électrode du second réseau, se trouve une cellule du panneau; chaque cellule comprend une portion de la couche organique électroluminescente 4 et une portion de la couche organique dite bi- stable 31, avec, intercalé entre ces deux portions, un élément conducteur formé par une portion de la couche intermédiaire conductrice 32. Note that it is preferable that the HIL hole injection underlayer, in contact with the intermediate conductive aluminum layer, be adapted in a manner known per se to allow the injection of charges from from the aluminum layer to the HIL underlayment. This can be achieved by: - using the organic doping methods as described by J. Huang, M. Pfeiffer, A. Werner, J. Blochwitch, Sh. Liu, and K. Leo in the journal Applied Physics Letters N 80 , p.139 (2002); this sub-layer HIL can itself be subdivided into several thin sub-layers in organic semiconductors having a quasi-continuous variation of charge injection levels; On this electroluminescent layer 4, in a manner known per se, a second network of transparent or semi-transparent electrodes 5 forming a transparent top layer of electrodes is then deposited; for these electrodes, the material which is suitable for the injection of charge carriers into the electroluminescent layer 4 is chosen in a manner known per se; these electrodes extend perpendicular to the electrodes of the first network, so that at each intersection between an electrode of the first network and an electrode of the second network, there is a cell of the panel; each cell comprises a portion of the organic electroluminescent layer 4 and a portion of the so-called bistable organic layer 31, with, interposed between these two portions, a conductive element formed by a portion of the conductive intermediate layer 32.
On obtient ainsi un panneau de visualisation d'image à cellules électroluminescentes bi-stables selon l'invention. A bi-stable electroluminescent cell image display panel according to the invention is thus obtained.
Un tel panneau peut être piloté par des méthodes connues en elle-mêmes pour le pilotage de panneau bi-stables de l'art antérieur. Such a panel can be controlled by methods known in itself for piloting bi-stable panel of the prior art.
L'invention s'applique à d'autres matériaux organiques que l'AIDCN ou le pentacène et à d'autres matériaux d'électrodes inférieures et de couche conductrice intermédiaire, du moment que les interfaces entre ces matériaux apportent l'effet bistable de l'invention. Sans être lié par aucune explication limitative, il semble que des amas métalliques (ou cluster en langue anglaise), provenant de la couche conductrice intermédiaire et/ou de l'électrode inférieure, diffusent à ces interfaces dans le matériau organique de la couche bi-stable et soient responsables de l'obtention de l'effet bi-stable; cet effet bistable pourrait résulter de phénomènes de charge et de décharge de ces amas. II semble également que ce soit l'interface entre la couche conductrice intermédiaire et la couche organique dite bi-stable qui joue un rôle déterminant; on a observé à cet interface des reliefs assez importants, c'est à dire une rugosité plutôt élevée, mais évidemment inférieure à l'épaisseur de la couche organique bistable. Le phénomène bi-stable semble par ailleurs dépendre largement du champ électrique au sein de la couche organique bi- stable. The invention applies to other organic materials than AIDCN or pentacene and other lower electrode materials and intermediate conductive layer, as long as the interfaces between these materials provide the bistable effect of the 'invention. Without being bound by any limiting explanation, it seems that metal clusters (or cluster in English language), coming from the intermediate conductive layer and / or the lower electrode, diffuse at these interfaces in the organic material of the bi-layer. stable and be responsible for obtaining the bi-stable effect; this bistable effect could result from phenomena of charge and discharge of these clusters. It also seems that it is the interface between the intermediate conductive layer and the so-called bi-stable organic layer which plays a decisive role; at this interface were observed quite significant reliefs, ie a rather high roughness, but obviously less than the thickness of the bistable organic layer. The bi-stable phenomenon also seems to depend largely on the electric field within the bistable organic layer.
L'invention a été décrite ci-dessus dans le cas de panneaux à émission vers le haut, où la couche supérieure d'électrodes est donc transparente ou semi-transparente; l'invention s'applique également aux panneaux électroluminescents à émission vers le bas, où c'est la couche inférieure d'électrodes qui est transparente, et où la lumière émise par la couche électroluminescente s'échappe du panneau au travers du substrat. The invention has been described above in the case of upward emission panels, where the upper layer of electrodes is transparent or semi-transparent; the invention is also applicable to downward-emitting electroluminescent panels, where the lower layer of electrodes is transparent, and where the light emitted by the electroluminescent layer escapes from the panel through the substrate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0450912A FR2864677A1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0450912A FR2864677A1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2864677A1 true FR2864677A1 (en) | 2005-07-01 |
Family
ID=34639843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0450912A Pending FR2864677A1 (en) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2864677A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110299442A (en) * | 2018-12-13 | 2019-10-01 | 广州硅芯电子科技有限公司 | LED display module and its manufacturing method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002037500A1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | The Regents Of The University Of California | Organic bistable device and organic memory cells |
EP1381054A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-01-14 | Pioneer Corporation | Organic memory device |
WO2004006351A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-15 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Switching element |
JP2004093960A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method for driving display device |
WO2004032577A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Pioneer Corporation | Organic el stack organic switching device and organic el display |
-
2004
- 2004-05-12 FR FR0450912A patent/FR2864677A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002037500A1 (en) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | The Regents Of The University Of California | Organic bistable device and organic memory cells |
WO2004006351A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-15 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Switching element |
EP1381054A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-01-14 | Pioneer Corporation | Organic memory device |
JP2004093960A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method for driving display device |
WO2004032577A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Pioneer Corporation | Organic el stack organic switching device and organic el display |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
KAWAKAMI H ET AL: "Electrical bistable behaviors of organic materials in a single-layer structure", PROCEEDINGS OF THE SPIE - THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING SPIE-INT. SOC. OPT. ENG USA, vol. 5217, no. 1, 3 August 2003 (2003-08-03), pages 71 - 79, XP002315200, ISSN: 0277-786X * |
MA LIPING ET AL: "Organic bistable light-emitting devices", APPLIED PHYSICS LETTERS, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS. NEW YORK, US, vol. 80, no. 3, 21 January 2002 (2002-01-21), pages 362 - 364, XP012031311, ISSN: 0003-6951 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 12 5 December 2003 (2003-12-05) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110299442A (en) * | 2018-12-13 | 2019-10-01 | 广州硅芯电子科技有限公司 | LED display module and its manufacturing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1820228B1 (en) | Organic light-emitting diode having doped layers | |
US7358538B2 (en) | Organic light-emitting devices with multiple hole injection layers containing fullerene | |
Munar et al. | Shedding light on the operation of polymer light‐emitting electrochemical cells using impedance spectroscopy | |
EP1894262B1 (en) | Light-emitting organic diode comprising not more than two layers of different organic materials | |
Karak et al. | Photovoltaic effect at the Schottky interface with organic single crystal rubrene | |
KR101437271B1 (en) | Quantum-dot light emitting diode having zinc oxide electron-transfer-layer blended with cesium carbonate, and method of manufacturing the same | |
JP2006520533A (en) | Photoactive components with organic layers | |
EP3477721B1 (en) | Electronic or hybrid device and fabrication method | |
WO2011148064A1 (en) | Optoelectronic device having an embedded electrode | |
JP2003298152A (en) | Hetero-junction element | |
EP3613080B1 (en) | Radiation detection device comprising organic photodiodes | |
JP2004335557A (en) | Vertical organic transistor | |
EP2092581B1 (en) | Organic light-emitting diode having a barrier layer made of bipolar material | |
EP1994580B1 (en) | Electronic component comprising a p-doped organic semiconductor | |
JP5773977B2 (en) | Organic Zener Diode, Electronic Circuit, and Method for Operating Organic Zener Diode | |
Triyana et al. | Effects of different materials used for internal floating electrode on the photovoltaic properties of tandem type organic solar cell | |
EP1756886B1 (en) | Organic light-emitting diode comprising a doped organic layer | |
JP2011082173A (en) | Organic light emitting element | |
WO2013189850A1 (en) | P-i-n-type organic light-emitting diode | |
Meiss et al. | Organic solar cells with very high fill factor and voltage using tetrapropyl‐tetraphenyl‐diindenoperylene as green donor | |
FR2864677A1 (en) | Electroluminescent image screen based on organic bistable elements, including intermediate conductive layer between electroluminescent and bistable layer to facilitate charge carrier injection | |
JP2011023594A (en) | Photoelectric converting element | |
JP5469943B2 (en) | Photoelectric conversion element | |
US20220336745A1 (en) | Organic device and method for producing organic device | |
JP2004228002A (en) | Organic electroluminescent element and manufacturing method of the same |