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O rganic L ight E mitting D iodes - PowerPoint PPT Presentation


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O rganic L ight E mitting D iodes. C.W. Tang et S.A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett. 51 (1987) 913 Kodak, Rochester USA. Semi-conducteurs organiques. électronique moléculaire. orbitales moléculaires. bande d’énergie. orbitale atomique. E g. Le gap augmente quand L diminue. L.

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Presentation Transcript

Organic Light Emitting Diodes

C.W. Tang et S.A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett. 51 (1987) 913

Kodak, Rochester USA


Semi-conducteurs

organiques

électronique moléculaire


orbitales moléculaires

bande

d’énergie

orbitale

atomique

Eg

Le gap augmente quand L diminue

L

Électrons délocalisés dans les systèmes à doubles liaisons conjuguées


b.v.

b.c.

Semi-conducteurs organiques à doubles liaisons conjugués

Eg ≈ 1,5 à 3 eV

PPV = poly(phénylène-vinylène) Eg = 2,5 eV

émission jaune-vert

Dopage des semiconducteurs organiques

Semi-conducteurs intrinsèques

Semi-conducteurs extrinsèque par dopage ‘n’ ou ‘p’

diodes organiques


Oxydation trous positifs semi-conducteur ‘ p ’

I2 I3-

oxydation par l’iode I2

(CH)x + xy(1,5I2) [CHy+(I3-)y]x y ≤ 0,07

la conductivité passe de 10-5 à 103 S/cm

(CH)x + xyLi+ + xye- [(Li+)y(CH)y-]x y ≤ 0,1

Réduction électrons semi-conducteur ‘n’

(+ rare)

Dopage des semi-conducteurs organiques

chimique ou électrochimique


Réduction ‘p’

p+

-e

+e

e-

Oxydation ‘n’

Semi-conducteurs organiques extrinsèques

en général il y a un fort couplage vibronique électrons-phonons

polarons -sauts entre états localisés


p+

anode

Luminophore

organique

e-

cathode

Systèmes à plusieurs couches

Electroluminescence organique

1 couche organique entre 2 électrodes

Double injection de charges au sein de la couche organique

et recombinaison avec émission lumineuse

performances très mauvaises


2 couches organiques entre

une anode transparente et une cathode métallique

C.W. Tang et S.A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett. 51 (1987) 913

Kodak, Rochester USA

recombinaison des e- et p+ au sein de la couche émissive


0,2 mm

1ère couche

transport des électrons

Alq3 = quinolate d’aluminium

2ème couche

transport des trous et couche émissive

NPB = NN’-dinaphtalène-1-yl-NN’diphényl benzidine


LUMO

e-

HOMO

p+

Anode

Cathode

Semiconducteur organique

hn

Schéma des niveaux d’énergie d’une OLED

10

e-

+

-

p+

Anode

In2O3/SnO2

Cathode

métallique


Transporteur d’électrons

tris-hydroxy-8 quinoléinate d’aluminium (Alq3)


NPB

Couche émissive - transporteur de trous

NPB = NN’-dinaphtalène-1-yl-NN’diphényl benzidine



bleu organique

rouge

vert

On peut améliorer les performances de l’OLED

en incluant des dopants entre les 2 couches organiques

RGB


Élaboration de dispositifs OLED organique

Molécules :

dépôt en phase vapeur

de précurseurs moléculaires

Philips

Polymères :

spin-coating

sérigraphie

jet d’encre

encapsulation

impression jet d’encre


A. Meyers organique

M. Weck

Alq3 : molécule déposée en phase vapeur sous vide

le greffage sur polymère permet d’utiliser des techniques + simples

Georgia Institute of Technology

ACS - mars 2003

dépôt par spin-coating

de solutions


Al organique

Alq3

NPB

ITO

verre

Écrans plats

Chaque couche ≈ 100 nm

épaisseur ≈ mm


Philips organique

Rasoir Sensotec


Transparent OLED = TOLED organique

Électrodes transparentes

émission des deux côtés


rouge organique

vert

bleu

20


Réalisation d’images colorées organique

RGB

Gérard Friour


Samsung organique



FOLED organique

Flexible OLED

TOLED

FOLED


kodak organique

dupont

Flexible OLED

support plastique souple


30 organique



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