Micro-écran OLED pour des systèmes optiques en projection

Development of top-emission Organic Light-Emitting Diodes for High luminance monochrome and full-colour microdisplay applications

• Auteur / Autrice : Vipul Gohri
• Direction : François Templier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 12/12/2012
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Grenoble ; 1967-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Parneix
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Templier, Vincent Doyeux, Gunther Haas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eléna Ishow, Laurence Vignau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diodes électroluminescentes organiques

Mots clés libres

OLED

Diode organique-électroluminescentes

Micro-écran

Haute luminance

OLED sur CMOS

OLED verte

OLED a émission vers le haut

Durée de vie

Décroissance lumineuse

Dérive en tension

Génération directe de couleur

Électronique organique

OLED

Organic light-emitting diode

Microdisplay

High luminance

OLED on CMOS

Green OLED

Top emission OLED

Device lifetime

Voltage drift

Luminance decay

Direct colour generation

Organic electronics

Résumé

La travail présente traite du développement de diodes organiques électroluminescentes(OLEDs) a haute luminance pour des applications dans des micro écrans. Ces dispositifs sontbases sur des substrats silicium utilisent la technologie CMOS. Le présent ouvrage met en avantles efforts développe afin de réduire la dérive en tension et ma décroissance lumineuse enopération des dispositifs lumineux.Dans la première partie de l’étude, des OLEDs vertes haute luminance fonctionnant àbasse tension sont développes. L’empilement organique a émission vers le haut comprenant unémetteur fluorescent vert entre des couches de blocage de charges et des couches de transportdopées. Les effets de différentes structures de dispositifs, des configurations de l’empilement etdes matériaux organiques sur les performances initiales et en opération sont reportés ici.Dans la deuxième partie de l’étude, le développement de dispositifs OLED hybrides pourmicro écrans couleurs est présenté. Les structures hybrides comprennent une couche detransport de trous photosensible et traitable par solution (X-HTL) et d’une OLED blancheréalisée par évaporation sous vide. Cette méthode permet la génération de couleur directe, ellepermet ainsi d’obtenir de très bonnes efficacités et un contrôle aisé de la couleur émise parsimple modification de l’épaisseur de X-HTL.

The present work reports the development of high luminance organic light emitting diodes(OLEDs) device stacks for microdisplay applications. The devices are based on siliconcomplementary metal-oxide semiconductor (CMOS) backplane. In the present treatise effortsare particularly focused on reducing the luminance decay and the voltage drift during deviceoperation.In the first part of this study, high brightness and low operating voltage green OLEDs arereported. The top emitting device stack comprises of fluorescent green emitter accompanied bycharge blocking layers and doped charge transport layers. The effect of different devicestructures, configurations and organic materials on the initial and lifetime performance of thedevice is presented.In the second part of the study, device development of hybrid OLED stacks for high luminancefull color microdisplays is reported. The hybrid devices comprise of a solution processed andphotocrosslinkable hole transport layer (X-HTL) and an evaporated white OLED stack. Thismethod allows direct primary color generation with relatively high efficiency and offers ease ofcolor tunability by controlling the thickness of the X-HTL.