DE112005000611T5 - Treiber und Antriebsverfahren für eine organische bistabile elektrische Vorrichtung und organische LED-Anzeige - Google Patents

Treiber und Antriebsverfahren für eine organische bistabile elektrische Vorrichtung und organische LED-Anzeige Download PDF

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Yang Los Angeles Yang
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Fuji Technosurvey Co Ltd
University of California
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Abstract

Kombination:
(a) einer bistabilen elektrischen Vorrichtung, welche zwischen einem niedrigen Widerstandszustand und einem hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, umfassend
eine erste Elektrode,
eine zweite Elektrode und
ein organisches Material zwischen den Elektroden, so dass die bistabile elektrische Vorrichtung durch die Anwendung einer Abschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, und durch die Anwendung einer Einschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen niedrigen Widerstandszustand konvertiert werden kann; und
(b) einer Schaltung, welche auf die erste und die zweite Elektrode Folgendes anwendet:
eine im Wesentlichen konstante Vorspannung, die zwischen der Abschaltspannung und der Einschaltspannung der bistabilen elektrischen Vorrichtung liegt, und
elektrische Impulse, die bezüglich einer Zeitimpulsbreite variabel sind oder bezüglich einer zusätzlichen Spannung variabel sind oder im Hinblick auf beide variabel sind, wobei die zusätzliche Spannung zu der Vorspannung hinzugefügt wird, während der Impuls...

Description

  • QUERVERWEIS ZU EINER VERWANDTEN ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen Anmeldung 60/553,574 der Anmelder, die am 15. März 2004 eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Antriebsverfahren für eine Schaltvorrichtung, in der ein organisch bistabiles Material zwischen zwei Elektroden angeordnet wird, und insbesondere eine Schaltvorrichtung zum Antreiben einer organischen elektrolumineszierenden Anzeigetafel oder eines hochdichten Speichers oder dergleichen.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • In den letzten Jahren hat es im Hinblick auf die Eigenschaften organischer elektronischer Materialien bedeutende Fortschritte gegeben. Insbesondere hinsichtlich so genannter organischer bistabiler Materialien, die ein Schaltphänomen aufweisen, wobei bei Anwendung einer Spannung auf das Material der Schaltstrom bei nicht weniger als einer bestimmten Spannung plötzlich zunimmt. Hinsichtlich der Anwendung von Schaltvorrichtungen sind Studien zum Antreiben organischer EL (elektrolumineszierender)-Anzeigetafeln, hochdichter Speicher und so weiter durchgeführt worden.
  • Yang et al. beschreiben in einem Artikel mit dem Titel „Organic bistable light-emitting devices" in Applied Physics Letters, 21. Januar 2002 (Appl. Phys. Lett. 80, (2002) 362), eine bistabile elektrische Vorrichtung mit zwei äußeren Elektroden und einem Kern aus organischem elektronischem Material, der eine dünne Metallschicht enthält. Diese Vorrichtung weist zwei Zustände auf, einen leitenden und einen nicht leitenden Zustand, die beide für einen langen Zeitraum und innerhalb eines breiten Spektrums angewendeter Spannungen stabil sind, die eine Schreib-(positive) und eine Lösch-(negative) Spannung nicht überschreiten. Die zwei Zustände unterscheiden sich in ihren Leitfähigkeiten um einen Faktor von 107.
  • Der oben erwähnte Artikel von Yang et al. wird hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen.
  • 2 des Artikels zeigt das Verhalten der bistabilen elektrischen Vorrichtung. Sie bleibt bis zu einer angewendeten Spannung von etwa 3 Volt nicht leitend, wobei ihre Leitfähigkeit an diesem Punkt plötzlich mit einer Stromzunahme von 10–8 Ampere bis mehr als 10–3 Ampere zunimmt. Wenn die angewendete Spannung danach abnimmt, bleibt der Strom über 10–3 Ampere, bis die Spannung unter ein Volt abfällt, und bleibt über 10–9 Ampere, bis die Spannung nahe null ist. Darüber hinaus bleibt der leitende Zustand sogar bestehen, nachdem die Spannung vollständig entfernt worden ist, so dass ein Speicher, der aus solch einer Vorrichtung gebildet wird, nicht flüchtig ist.
  • Yang et al. beschreiben auch eine bistabile elektrische Vorrichtung, die mit einer Polymer-LED (PLED) kombiniert wird, um eine Speichervorrichtung herzustellen, die sowohl eine elektrische als auch eine optische Ablesung aufweist. 4 des Artikels von Yang zeigt das Verhalten dieser OBLED (organischen bistabilen Lichtemissionsvorrichtung). Die Bistabilität tritt in der OBLED zwischen 2 Volt und 6 Volt auf. Es wird kein Licht emittiert, bis die Spannung auf bis zu 6 Volt erhöht wird, die Lichtemission geht jedoch weiter, wenn die Spannung auf unter 6 Volt ver ringert wird. Aufgrund dessen emittiert die Vorrichtung Licht, wenn 4 Volt angewendet werden, falls sie 6 Volt oder mehr ausgesetzt worden ist; sie emittiert jedoch nicht so viel Licht, wenn 4 Volt angewendet werden, falls sie nicht 6 Volt oder mehr ausgesetzt worden ist. Die Differenz der Lichtausgabe liegt in der Größenordnung von 100 Mal. Yang et al. behaupten, dass diese Differenz in der Lichtausgabe in einem Speicher benutzt werden kann und dass die Speicherzellen parallel abgelesen werden können, im Gegensatz zu herkömmlichen Speichern, die seriell gelesen werden (Seite 364, Zeile 14-28).
  • Yang et al. offenbaren nicht die Verwendung der OBLED als eine Anzeige, außer wenn sich die OBLEDs entweder in einem voll lichtemittierenden Zustand (bei 4 Volt, nachdem sie durch eine Spannung von über 6 Volt in einen leitenden Zustand versetzt worden sind) oder in einem voll nicht lichtemittierenden Zustand (bei 4 Volt, bevor sie durch eine Spannung von über 6 Volt in einen leitenden Zustand versetzt werden) befinden.
  • Die internationale veröffentlichte Anmeldung WO 02/37500 an Yang et al. (deren gesamte Thematik und Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden) beschreibt auch die Verwendung bistabiler elektrischer Vorrichtungen für Speicherzellen. Diese Veröffentlichung stellt fest, dass ein Schwellenschalten und Speicherphänomene sowohl in organischen als auch in anorganischen Dünnschicht-Halbleitermaterialien wie amorphen Chalkogenidhalbleitern, amorphem Silizium, organischem Material und ZnSe-Ge-Heterostrukturen nachgewiesen worden sind, und beschreibt ihre Verwendung in Speichervorrichtungen.
  • Diese Veröffentlichung stellt auch fest, dass eine Anzahl organischer funktioneller Materialien zur potenziellen Benutzung in Lichtemissionsdioden und -trioden (zitiert werden J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burn und A. B. Holmes, Nature, 347, 539 (1990) und Y. Yang et al., US-Patentschrift Nr. 5,563,424 , 8. Oktober 1996, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden) die Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben. Die Veröffentlichung stellt ferner fest, dass elektrolumineszierende Polymere eines der organischen funktionellen Materialien sind, die zur Benutzung in Anzeiganwendungen erforscht worden sind.
  • Verschiedene organische Komplexe sind zum Gebrauch als organische bistabile Materialien bekannt, die solch eine nichtlineare Reaktion aufweisen. Zum Beispiel haben R. S. Potember et al. unter Verwendung eines Cu-TCNQ (Kupfer-Tetracyanoquinodimethan)-Komplexes eine Probeherstellung einer Schaltvorrichtung ausgeführt, die zwei stabile Widerstandswerte bezüglich einer Spannung aufweist (R. S. Potember et al., Appl. Phys. Lett. 34, (1979) 405).
  • Kumai et al. haben das Schaltverhalten aufgrund einer nichtlinearen Reaktion unter Verwendung eines Einkristalls eines K-TCNQ (Kalium-Tetracyanoquinodimethan)-Komplexes beobachtet (Kumai et al., Kotai Butsuri (Solid State Physics), 35 (2000) 35).
  • Adachi et al. haben eine Cu-TCNQ-Komplex-Dünnschicht unter Verwendung eines Vakuumabscheidungsverfahrens gebildet, das Schaltverhalten davon erläutert und Studien im Hinblick auf die Möglichkeit der Anwendung einer organischen EL-Matrix ausgeführt (Adachi et al., Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, Frühjahr 2002, Band 3, 1236).
  • Die folgenden Dokumente werden hierin in ihrer Gesamtheit und zusammen mit den darin zitierten Literaturverweisen durch Bezugnahme aufgenommen: Yang et al., Organic bistable electrical devices and their applications, Polymer Preprints 2002, (43)2, 512; Yang et al., Nonvolatile bistability of organic/metal-nanocluster/organic system, Appl. Phys. Lett., Band 82, Nr. 9, S. 1419 (3. März 2003); Yang et al., Organic electrical bistable electrical devices and rewritable memory cells, Appl. Phys. Lett., Band 80, Nr. 16, S. 2997 (22. April 2002).
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Wie oben erwähnt, haben Yang et al. gezeigt, dass ein bistabiles Verhalten erreicht werden kann.
  • Dieses Verhalten kann durch Bilden einer dünnen Schicht von oder Dispergieren feiner Teilchen eines Materials mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit wie Gold, Silber, Aluminium, Kupfer, Nickel, Magnesium, Indium, Kalzium oder Lithium in einem Material mit einer geringen elektrischen Leitfähigkeit wie Aminoimidazoldicarbonitril (AIDCN), Aluminiumquinolin, Polystyrol oder Polymethylmethacrylat (PMMA) erhalten werden.
  • Die Erfindung betrifft ein Antriebsverfahren für solche Vorrichtungen oder andere bistabile Vorrichtungen und eine Schaltvorrichtung, in der ein organisches bistabiles Material zwischen zwei Elektroden angeordnet wird und als eine Schaltvorrichtung zum Antreiben einer organischen EL-Anzeigetafel, vorzugsweise in einem hochdichten Speicher oder dergleichen benutzt wird.
  • 6 zeigt ein Beispiel der Spannungs-Strom-Eigenschaft solch eines organischen bistabilen Materials, das ein Schaltverhalten aufweist. Es gibt zwei Zustände, einen hohen Widerstandszustand 51 (OFF-Zustand) und einen niedrigen Widerstandszustand 52 (ON-Zustand). Die nichtlineare Reaktionseigenschaft ist in 6 wie folgt dargestellt: wenn ausgehend von einem Zustand, in dem vorher eine Vorspannung Vb angewendet worden ist, die angewendete Spannung auf eine erste Schwellenspannung Vth2 oder darüber erhöht wird, findet ein Übergang von dem OFF-Zustand in den ON- Zustand statt. Wenn die Spannung nach diesem Übergang auf eine zweite Schwellenspannung Vth1 oder darunter verringert wird, macht die Vorrichtung erneut einen Übergang durch, jedoch findet dieses Mal ein Übergang von dem ON-Zustand in den OFF-Zustand statt, wobei sich der Widerstandswert verändert.
  • Das heißt, ein „Schalt”-Vorgang kann ausgeführt werden, indem auf das organische bistabile Material eine Spannung von nicht weniger als Vth2 (Einschalten) oder nicht mehr als Vth1 (Abschalten) angewendet wird. Die Spannung von nicht mehr als Vth1 oder nicht weniger als Vth2 kann als ein Spannungsimpuls angewendet werden.
  • Die Erfindung berücksichtigt, dass die Schaltvorrichtung mit einer organischen Lichtemissionsdiode in Serie verbunden ist. Durch Halten der Spannung bei der Vorspannung Vb kann die Lichtemissionsdiode in einem ON- oder OFF-Zustand gehalten werden und durch Anwenden einer Spannung von nicht weniger als Vth2 oder nicht mehr als Vth1 kann ein Schaltvorgang ausgeführt werden.
  • Wenn jedoch solch eine Gestaltung für jedes der Pixel einer passiven Matrixanzeige angewendet wird, wird jedes Pixel innerhalb der Betriebszeit eingestellt, ob die Lichtemission nun ein- oder ausgeschaltet ist, und danach wird dieser Zustand während des Rahmenzeitraums beibehalten. Folglich wird die Notwendigkeit für eine Lichtemission mit hoher Helligkeit innerhalb der Betriebszeit, die ein Nachteil von herkömmlichen passiven Matrizen war, beseitigt und die Effizienz der Lichtemission und die Lebenszeit der Tafel können verbessert werden.
  • Die oben beschriebene Schaltung weist die folgenden Nachteile auf. Es gibt nur zwei Zustände, ON und OFF, und folglich sind nur zwei Lichtemissionszustände möglich; es ist folglich nicht möglich, mit einem einzigen Pixel eine Abstufung von Lichtpegeln zu erreichen, die für viele Anzeigen erforderlich ist. Darüber hinaus nimmt der elektrische Widerstand des Lichtemitters mit der Betriebszeit zu, weshalb der Strom mit einer angewendeten Spannung nicht konstant ist. Um die Lebenszeit der Lichtemission zu verlängern, wäre es wünschenswert, dass der Antriebsstrom und nicht die Spannung konstant ist, jedoch kann dies mit dem oben beschriebenen Antriebsverfahren nicht erreicht werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Pixel mit einem konstanten Strom anzutreiben, und eine andere, eine Abstufung der sofortigen Lichtstärke jedes Pixels zu erreichen.
  • Vorzugsweise weist eine Schaltvorrichtung in der Erfindung ein organisches bistabiles Material, das zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, mit Mitteln zum Steuern des Wertes des Stroms auf, der durch die Vorrichtung fließt, wodurch eine Abstufung des Pixellichtemissionszustandes und eine konstante Stromsteuerung möglich werden. Insbesondere berücksichtigt die Erfindung ein Antriebsverfahren für eine Schaltvorrichtung, die mindestens zwei Elektroden und ein organisches bistabiles Material, das zwischen den Elektroden angeordnet ist, und einen abgestuften elektrischen Widerstand aufweist, wobei eine stetige Vorspannung Vb bezüglich der bistabilen elektrischen Vorrichtung geschaltet wird und Spannungsimpulse gemäß mindestens einem der folgenden Verfahren hinzugefügt werden: in dem ersten wird ein Impuls von konstanter Breite (zum Beispiel ein festgelegter Impuls mit einer Dauer von 30 μs) zusätzlich zu der Vorspannung angewendet. Dies führt nach Vollendung des Impulses zu einer Leitfähigkeit des bistabilen Materials für die Dauer des Zeitraums, in dem die Vorspannung angewendet wird, was von dem Spannungspegel des Impulses abhängt. Folglich werden die Leitfähigkeit und somit der Strom während der Zeit nach dem Impulsende, jedoch während noch immer die Vorspannung angewendet wird, durch Variieren des Spannungspegels des Impulses variiert. Dies führt natürlich zu einer Abstufung des Lichts, das von einer einzelnen LED während eines Rahmens emittiert wird.
  • In dem zweiten Verfahren wird ein Impuls angewendet, der eine festgelegte Spannung (zum Beispiel 2 Volt über der Vorspannung), jedoch eine variable Breite (zum Beispiel zwischen 20 und 50 μs) aufweist. Dies führt zu einer variablen Leitfähigkeit der Vorrichtung (nach dem Ende des Impulse, während noch die Vorspannung angewendet wird), die eine Funktion der Impulsbreite ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer bistabilen Schaltvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung.
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer bistabilen Schaltvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung.
  • 3 ist eine schematische Ansicht einer bistabilen Schaltvorrichtung, die eine Ladung zeigt, welche sich an der Grenzfläche zwischen dem organischen stabilen Material und einer Metallelektrode angesammelt hat.
  • 4 ist eine grafische Ansicht, welche die Abhängigkeit des Schaltvorrichtungsstroms von der Spannung eines Spannungsimpulses für Beispiel 1, 2 und 3 darstellt.
  • 5 ist eine grafische Ansicht, welche die Abhängigkeit des Schaltvorrichtungsstroms von der Impulsbreite des Spannungsimpulses für Beispiel 1, 2 und 3 darstellt.
  • 6 ist eine grafische Ansicht, welche konzeptuell die allgemeine Spannungs-Strom-Eigenschaft einer bistabilen Schaltvorrichtung darstellt.
  • 7 ist eine schematische Ansicht einer bistabilen Schaltvorrichtung, welche mit einer organischen Lichtemissionsdiode verbunden ist.
  • 8 ist eine schematische Ansicht einer bistabilen Schaltvorrichtung, die mit einer organischen Lichtemissionsdiode (OLED) verbunden ist, die auf einem Glassubstrat gebildet ist.
  • 9 ist eine grafische Ansicht, welche konzeptuell die allgemeine Spannungs-Strom-Eigenschaft einer bistabilen Schaltvorrichtung mit einer verbundenen OLED darstellt.
  • 10 ist eine erste grafische Ansicht, welche Impulse darstellt, die in einer Matrix von Elementen angewendet werden.
  • 11 ist eine zweite grafische Ansicht, welche Impulse darstellt, die in einer Matrix von Elementen angewendet werden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 und 2 stellen bevorzugte Gestaltungen der Schaltvorrichtung der Erfindung dar. Wie in 1 dargestellt, sind in dieser Schaltvorrichtung eine Elektrodenschicht 21a, eine organische bistabile Materialschicht 32 und eine Elektrodenschicht 21b in dieser Reihenfolge auf einem Substrat 10 ausgebildet. Als Alternative kann, wie in 2 dargestellt, die Struktur derart sein, dass eine Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen innerhalb der organischen bistabilen Materialschicht 32 in der Gestaltung aus 1 ausgebildet ist. In 2 ist die organische bistabile Materialschicht folglich als in zwei Teile geteilt dargestellt, die mit „32” und „34” gekennzeichnet sind.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen im Hinblick auf das Substrat 10. Die Verwendung eines herkömmlichen allgemein bekannten Glassubstrats oder dergleichen wird bevorzugt.
  • Es gibt keine besonderen Einschränkungen im Hinblick auf die Elektrodenschichten 21a und 21b. Im Allgemeinen ist es möglich, ein metallisches Material wie Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Eisen oder Kupfer, ein anorganisches Material wie ITO oder Kohlenstoff, ein organisches Material wie ein verbundenes organisches Material oder ein Flüssigkristall, ein Halbleitermaterial wie Silizium oder dergleichen wie jeweils angemessen zu wählen.
  • In der Erfindung gibt es viele Beispiele des organischen bistabilen Materials, das in der organischen bistabilen Materialschicht 32 benutzt werden kann. Diese sind Aminoimidazolverbindungen, Dicyanoverbindungen, Pyridonverbindungen, Styrylverbindungen Stilbenverbindungen, Butadienverbindungen und so weiter.
  • Darüber hinaus wird bevorzugt, dass diese organischen bistabilen Materialien eine funktionelle Elektronendonorgruppe und eine funktionelle Elektronenaufnahmegruppe in einem einzigen Molekül enthalten. Beispiele von funktionellen Elektronendonorgruppen sind -SCH3, -OCH3, -NH2, -NHCH3, -N(CH3)2 uns so weiter und Beispiele von funktionellen Elektronenaufnahmegruppen sind -CN, -NO2, -CHO, -COCH3, -COOC2H5, -COOH, -Br, -Cl, -I, -OH, -F, -O und so weiter.
  • Die Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen wird durch Dispergieren feiner Metallteilchen in dem gleichen organischen Material gebildet, das für die organische bistabile Materialschicht 32 oder ein anderes organisches Material benutzt wird. Es gibt keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der feinen Metallteilchen, die aus Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Eisen, Kupfer oder dergleichen wie jeweils angemessen ausgewählt werden können.
  • Die Elektrodenschicht 21a, die organische bistabile Materialschicht 32 und die Elektrodenschicht 21b werden vorzugsweise in dieser Reihenfolge als dünne Schichten auf dem Substrat 10 gebildet. Wie bei dem Verfahren zum Bilden dieser dünnen Schichten können ein Vakuumabscheidungsverfahren oder ein Sputterverfahren angewendet werden. Als Alternative kann ein Verfahren zur Bildung einer organischen dünnen Schicht wie ein Rotationsbeschichtungsverfahren, ein Eintauchverfahren, ein Rollrakelstreichverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Verfahren zur Akkumulation einer monomolekularen Schicht (LB-Verfahren) oder ein Rasterdruckverfahren benutzt werden.
  • Wie bei dem Verfahren zur Bildung der Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen kann eine Mehrfachvakuumabscheidung eines organischen Materials und eines metallischen Materials angewendet werden. Als Alternative kann ein Verfahren zur Bildung einer organischen dünnen Schicht wie ein Rotationsbeschichtungsverfahren, ein Rollrakelstreichverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Verfahren zur Akkumulation einer monomolekularen Schicht (LB-Verfahren) oder ein Rasterdruckverfahren mit einer Beschichtungsflüssigkeit angewendet werden, in der feine Metallteilchen dispergiert sind.
  • Die Substrattemperatur während der Dampfabscheidung, falls eine Dampfabscheidung zur Bildung der Elektrodenschichten 21a und 21b, der organischen bistabilen Materialschicht 32 und der Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen benutzt wird, kann wie jeweils angemessen gemäß dem verwendeten Elektrodenmaterial ausgewählt werden, wobei 0° bis 150°C bevorzugt werden.
  • Die Dicke jeder der Elektrodenschichten 21a und 21b beträgt vorzugsweise 50 bis 200 nm, die Dicke der organischen bistabilen Materialschicht 32 beträgt vorzugsweise 20 bis 150 nm und die Dicke der Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen beträgt vorzugsweise 5 bis 100 nm.
  • Der Grund dafür, dass der Widerstandswert in dem ON-Zustand durch das oben beschriebene Antriebsverfahren der Erfindung gesteuert werden kann, ist noch nicht klar, jedoch wird nachstehend eine hypothetische Erklärung präsentiert.
  • Es wird angenommen, dass der Mechanismus der Übertragung von dem hohen Widerstandszustand in den niedrigen Widerstandszustand grob gesagt wie folgt funktioniert. Wie in 3 dargestellt, wird in dem hohen Widerstandszustand von der Elektrodenschicht 21a durch einen Tunnelstrom oder dergleichen in die organische bistabile Materialschicht 32 eine Ladung injiziert. Die injizierte Ladung wird eingefangen und sammelt sich auf den feinen Metallteilchen 40 der Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen oder an der Grenzfläche der organischen bistabilen Materialschicht 32 zu der Elektrodenschicht 21b an. Als Folge dieser Ladungsansammlung nimmt das elektrische Feld in der organischen bistabilen Materialschicht 32 zu und es wird angenommen, dass, sobald ein bestimmtes elektrisches Feld erreicht wird, die Ladung plötzlich von der Elektrodenschicht oder den feinen Metallteilchen in die organische bistabile Materialschicht 32 injiziert wird (das heißt, die Vorrichtung wird in den ON-Zustand versetzt).
  • Der Stromwert in dem ON-Zustand hängt von der Menge der Erhöhung in dem elektrischen Feld und von der Menge injizierter Ladung ab, wobei diese Dinge durch die Ladungsmenge bestimmt werden, die sich auf den feinen Metallteilchen oder an der organischen/metallischen Grenzfläche ansammelt. Der Wechsel von dem hohen Widerstandszustand zu dem niedrigen Widerstandszustand in der Schaltvorrichtung wird durch Anwenden eines Spannungsimpulses ausgeführt, der nicht geringer als ein Schwellenwert ist; die oben erwähnte angesammelte Ladung hängt von dem Tunnelstrom ab, der von Schaltspannungsimpuls abhängt, und folglich kann der Stromwert im ON-Zustand durch die Menge angesammelter Ladung durch den Wert der Schaltungsspannung oder der Impulsbreite gesteuert werden.
  • Die Impulsbreite berücksichtigt das Steuern der Menge angesammelter Ladung, die wiederum den Strom durch die Vorrichtung steuert, wenn eine Vorspannung angewendet wird.
  • BEISPIELE
  • Nachstehend werden mehrere spezifische Beispiele beschrieben.
  • Beispiel 1:
  • Eine Schaltvorrichtung mit einer Gestaltung, die in 2 dargestellt ist, wurde durch die folgende Vorgehensweise hergestellt.
  • Unter Verwendung eines Glassubstrats als ein Substrat 10 wurden Schichten gebildet, die Aluminium als eine Elektrodenschicht 21a, eine organische, bistabile Materialschicht 32, eine Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen und als eine organische bistabile Materialschicht 34 aufwiesen und Aluminium als eine Elektrodenschicht 21b aufwiesen. Diese wurden als Dünnschichten in dieser Reihenfolge unter Anwendung eines Vakuumabscheidungsverfahrens gebildet, wodurch die Schaltvorrichtung aus Beispiel 1 gebildet wurde. Eine Carbonitrilverbindung mit der unten dargestellten strukturellen Formel (I) wurde für die organischen bistabilen Materialschichten 32 und 34 benutzt und die Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen wurde durch Dispergieren feiner Aluminiumteilchen in der Carbonitril verbindung der unten dargestellten strukturellen Formel (I) gebildet.
  • Figure 00140001
  • Die Elektrodenschicht 21a und die Elektrodenschicht 21b wurden orthogonal zueinander gebildet, nämlich jeweils bis auf eine Breite von 0,5 mm, und die organische bistabile Materialschicht 32, die Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen und die organische bistabile Materialschicht 34 wurden über das gesamte Substrat gebildet.
  • Elektrische Messungen wurden bei einem Abschnitt der Fläche vorgenommen, der 0,5 mm × 0,5 mm betrug und bei dem sich die Elektrodenschicht 21a und die Elektrodenschicht 21b überschnitten. Darüber hinaus wurden die Elektrodenschicht 21a, die organische bistabile Schicht 32, die Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen, die organische bistabile Materialschicht 34 und die Elektrodenschicht 21b jeweils auf Dicken von 100 nm, 40 nm, 30 nm, 40 nm und 100 nm abgeschieden. Die Abscheidung wurde unter einem Vakuum von 3 × 10–6 Torr ausgeführt, wobei die Erschöpfung unter Verwendung einer Diffusionspumpe ausgeführt wurde. Die Abscheidung der Carbonitrilverbindung wurde bei einer Abscheidungsgeschwindigkeit von 0,2 []/s unter Anwendung eines Widerstandsheizverfahrens ausgeführt und die Abscheidung des Aluminiums wurde bei einer Abscheidungsgeschwindigkeit von 1,5 A/s unter Anwendung eines Widerstandsheizverfahrens ausgeführt.
  • Beispiel 2:
  • Die Schaltvorrichtung aus Beispiel 2 wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass eine Aluminiumquinolinverbindung mit der strukturellen Formel (II) als das organische bistabile Material in der Schicht 32, 33, 34 benutzt wurde.
  • Figure 00150001
  • Beispiel 3:
  • Die Schaltvorrichtung aus Beispiel 3 wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten, mit Ausnahme des Folgenden: Eine Quinomethanverbindung mit der strukturellen Formel (III) wurde mit einer Dicke von 80 nm als die organische bistabile Materialschicht 32 gebildet, die Dispersionsschicht 33 feiner Metallteilchen und die organische bistabile Materialschicht 34 wurden nicht gebildet und Gold wurde als das Material der Elektrodenschicht 21b benutzt. Dieses Beispiel ist in 1 dargestellt.
  • Figure 00150002
  • Die chemischen Materialien aus Beispiel I und II wurden bei dem Chemieunternehmen Aldrich erworben und das Material aus Beispiel III kann von einem Fachmann synthetisiert werden.
  • Prüfverfahren
  • Für jede der Schaltvorrichtungen aus den oben beschriebenen Beispielen 1 bis 3 wurde die Strom-Spannungs-Eigenschaft bei Raumtemperatur mit Hilfe der folgenden Verfahrensweise gemessen. Zuerst wurde die Spannung bei einer Geschwindigkeit von 0,1 V/s von null auf die Spannung Vth2 erhöht, bei welcher eine Übertragung von dem OFF-Zustand in den ON-Zustand beobachtet wurde, wodurch die statische Vth2 gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Als Nächstes wurde für jede der Vorrichtungen eine Spannung von 80% der jeweiligen Vth2 als eine Vorspannung Vb angewendet und ein Spannungsimpuls wurde zu dieser hinzugefügt (oder addiert), wodurch eine Übertragung von dem hohen Widerstandszustand in den niedrigen Widerstandszustand bewirkt wurde. Der Stromwert bei einer Spannung von Vb in dem niedrigen Widerstandszustand wurde gemessen, indem die hinzugefügte Spannung des Spannungsimpulses und die Zeitimpulsbreite des Spannungsimpulses als Parameter genommen wurden.
  • Die Ergebnisse sind in 4 und 5 dargestellt. In 4 wurde die Impulsbreite bei 30 μs gehalten und der Spannungsimpuls verändert. In 5 wurde der hinzugefügte (addierte) Spannungsimpuls bei 2 V gehalten und die Impulsbreite verändert. Bezüglich aller Beispiele I bis III ist klar, dass der Stromwert in dem ON-Zustand gemäß dem Spannungswert oder der Impulsbreite des Schaltimpulses zunimmt und folglich dadurch gesteuert werden kann. Tabelle 1
    Beispiel Vth2
    1 2,4 V
    2 1,8 V
    3 4,8 V
  • Wie erwähnt, liegt der brauchbare Bereich des Wertes Vb hinsichtlich des „Schaltens” zwischen Vth1 und Vth2. Bei der praktischen Verwendung wird jedoch ein hoher Wert von Vb bevorzugt, um einen hohen Strom zu erhalten. Bei einem Wert von Vb, der zu nahe bei Vth2 liegt, kann das Verhalten jedoch aufgrund der Veränderlichkeit des Wertes Vth2 instabil sein. Aus diesem Grund und ausgehend von diesem Standpunkt liegt Vb in einem bevorzugten Bereich von (0,5·Vth1 + 0,5·Vth2) bis (0,1·Vth1 + 0,9Vth2).
  • 7 zeigt eine elektrische Vorrichtung, die derjenigen aus 1 ähnlich ist, jedoch (in Serie) mit einer organischen Lichtemissionsdiode (OLED) 40 mit einer zusätzlichen Elektrode 41 verbunden ist. 8 stellt diese Struktur dar, die auf einem Glassubstrat 14 befestigt ist. 9 ist 6 ähnlich, zeigt jedoch die Spannung über die OLED mit einer gepunkteten Linie und die Spannung über die bistabile elektrische Vorrichtung mit einer durchgezogenen Linie. Die Spannung ist zwischen den zwei Vorrichtungen in Proportion zu ihrer Impedanz aufgeteilt. In diesem Fall beträgt die Schreibimpulshöhe für einen Schreibprozess vorzugsweise nicht mehr als (Vth2 – Vboff) und die Schreibimpulshöhe für einen Löschprozess beträgt vorzugsweise nicht mehr als (Vbon – Vth1).
  • 10 stellt dar, wie eine bistabile elektrische Vorrichtung in einer Anzeigematrix (eine Vorrichtung für jedes Pixel) durch eine Kombination von Schaltimpulsen von Reihen und Spalten geschaltet werden könnte, wenn die Vorrichtung die I-V-Eigenschaften aufweist, die in 6 dargestellt sind. Die Einschalt (Schreib)-Impulse sollten größer als (Vth2 – Vb) sein und die Abschalt (Lösch)-Impulse sollten nicht größer als (Vb – Vth1) sein. In dem Betriebszeitraum 30 wird die Spannung der Reihenzeile, die sich in Betrieb befindet, durch die dargestellte Kurve 20 gesteuert, wohingegen die Spannung der Reihenzeile, die sich nicht in Betrieb befindet, durch die Kurve 21 dargestellt ist. Für zu schreibende Spalten ist die Spannung durch die Kurve 10 in Teil (a) von 10 dargestellt, während die Spannung für zu löschende Spalten durch die Kurve 11 in Teil (c) von 10 dargestellt ist. Die Vorspannung, die auf jedes Pixel angewendet wird, ist die Spannungsdifferenz zwischen der Spaltenzeile und den Reihenzeilen. Folglich wird der Schreibimpuls durch eine Kombination von Von bei der Spaltenzeile und Vd bei der Reihenzeile erhalten und der Löschimpuls wird durch eine Kombination von Voff bei der Spaltenzeile und Vc bei der Reihenzeile erhalten. Durch Auswählen der Werte von Von, Vd, Voff und Vc wird kein Schalten bei anderen Pixeln ausgelöst, wo die Spannungsveränderungen beider Zeilen nicht angewendet werden (Teil (b) und (d) von 10).
  • Bei den Quinomethanmaterialien aus Beispiel 3 kann die Morphologie des Goldes der Elektrode wichtig sein, da sie eine wichtige Rolle für das bistabile Verhalten zu spielen scheint. In 3 scheint die Ladungsansammlung bei der metallischen/organischen Grenzfläche der Ursprung der Bistabilität zu sein, insbesondere im Falle von Quinomethanmaterialien.
  • Weitere Prüfergebnisse sind in einer Abhandlung mit dem Titel „Organic Bistable Devices with High Switching Voltage" offenbart, die von Haruo Kawakami et al., Fuji Elelctric Advanced Technology Corporate Ltd., Hino-city, Japan, auf dem „International Symposium an Optical Science and Technology SPIE's 49th Annual Meeting" im August 2004 in Denver, Colorado, vorgestellt wurde und in der das bistabile Verhalten des Quinomethanmaterials aus Beispiel 3 weiter beschrieben wird. Weitere Ergebnisse wurden von dem Anmelder auf dem „International Symposium an Super-Functionality Organic Devices", im Oktober 2004 in Chiba, Japan, vorgestellt. Letzterer zeigt das Verhalten mehrerer Arten von Quinomethanverbindungen mit verschiedenen A- oder R-Gruppen und zeigt, dass Verbindungen mit einem Dipolmoment von mehr als 6 Debye ein bistabiles Verhalten aufweisen. Folglich fördert ein hohes molekulares Dipolmoment das bistabile Verhalten. Diese beiden Offenbarungen werden hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Auswirkungen der Erfindung
  • Wie oben beschrieben, können gemäß der Erfindung bei Schaltvorrichtungen, in denen ein organisches bistabiles Material zwischen zwei Elektroden angeordnet wird, Mittel bereitgestellt werden, die ermöglichen, dass der Wert des Stroms, der durch die Vorrichtung fließt, gesteuert werden kann, wodurch eine Abstufung des Pixellicht-Emissionszustandes und eine konstante Stromsteuerung möglich werden. Diese Schaltvorrichtung kann folglich vorteilhaft als eine Schaltvorrichtung benutzt werden, um eine organische Lichtemissionsdioden-Anzeigetafel anzutreiben.
  • Bozano et al., Mechanism for bistability in organic memory elements, Appl. Phys. Lett., Band 84, Nr. 4, S. 607 (26. Januar 2004) wird hierin und zusammen mit den darin zitierten Literaturverweisen durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
  • Alle Literaturverweise, die in irgendeinem oder allen Literaturverweisen zitiert sind, die hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen worden sind, werden ebenfalls hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Zusammenfassung:
  • Eine elektrolumineszierende Vorrichtung, die auf Bistabilität beruht und Verfahren zu ihrer Verwendung. Die Vorrichtung wechselt zwischen einem niedrigem Widerstandszustand und einem hohen Widerstandszustand durch die Anwendung einer elektrischen Spannung. Eine bistabile elektrische Vorrichtung weist zwei Elektroden auf, zwischen denen ein organisches Material angeordnet ist, das eine bistabile Wirkung erzeugt. Eine organische Lichtemissionsdiode in der Nähe der bistabilen Vorrichtung emittiert beim Leiten Licht. Um eine abgestufte Lichtausgabe zu erreichen, wird eine Schaltung bereitgestellt, um auf die bistabile Vorrichtung eine konstante Vorspannung zwischen einer Abschaltspannung und einer Einschaltspannung und elektrische Impulse anzuwenden, die bezüglich einer Zeitimpulsbreite oder einer zusätzlichen Spannung oder im Hinblick auf beide variabel sind. Die zusätzliche Spannung wird zu der Vorspannung hinzugefügt, während der Impuls angewendet wird. Der Strom durch die bistabile Vorrichtung und somit die Helligkeit des Lichts, das von der Diode emittiert wird, nachdem der Impuls beendet ist, werden durch Variieren der Impulsbreite oder der zusätzlichen Spannung gesteuert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 02/37500 [0009]
    • - US 5563424 [0010]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Yang et al. beschreiben in einem Artikel mit dem Titel „Organic bistable light-emitting devices” in Applied Physics Letters, 21. Januar 2002 (Appl. Phys. Lett. 80, (2002) 362) [0004]
    • - Yang et al. [0005]
    • - Yang et al. [0007]
    • - Yang et al. [0007]
    • - Yang et al. [0008]
    • - Yang et al. [0009]
    • - J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burn und A. B. Holmes, Nature, 347, 539 (1990) [0010]
    • - R. S. Potember et al. [0011]
    • - R. S. Potember et al., Appl. Phys. Lett. 34, (1979) 405 [0011]
    • - et al. haben das Schaltverhalten [0012]
    • - Kumai et al., Kotai Butsuri (Solid State Physics), 35 (2000) 35 [0012]
    • - Adachi et al. [0013]
    • - Adachi et al., Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, Frühjahr 2002, Band 3, 1236 [0013]
    • - Yang et al., Organic bistable electrical devices and their applications, Polymer Preprints 2002, (43)2, 512 [0014]
    • - Yang et al., Nonvolatile bistability of organic/metal-nanocluster/organic system, Appl. Phys. Lett., Band 82, Nr. 9, S. 1419 (3. März 2003) [0014]
    • - Yang et al., Organic electrical bistable electrical devices and rewritable memory cells, Appl. Phys. Lett., Band 80, Nr. 16, S. 2997 (22. April 2002) [0014]
    • - Yang et al. [0015]
    • - „Organic Bistable Devices with High Switching Voltage” offenbart, die von Haruo Kawakami et al., Fuji Elelctric Advanced Technology Corporate Ltd., Hino-city, Japan, auf dem „International Symposium an Optical Science and Technology SPIE's 49th Annual Meeting” im August 2004 in Denver, Colorado [0065]
    • - „International Symposium an Super-Functionality Organic Devices”, im Oktober 2004 in Chiba, Japan [0065]
    • - Bozano et al., Mechanism for bistability in organic memory elements, Appl. Phys. Lett., Band 84, Nr. 4, S. 607 (26. Januar 2004 [0067]

Claims (36)

  1. Kombination: (a) einer bistabilen elektrischen Vorrichtung, welche zwischen einem niedrigen Widerstandszustand und einem hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, umfassend eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein organisches Material zwischen den Elektroden, so dass die bistabile elektrische Vorrichtung durch die Anwendung einer Abschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, und durch die Anwendung einer Einschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen niedrigen Widerstandszustand konvertiert werden kann; und (b) einer Schaltung, welche auf die erste und die zweite Elektrode Folgendes anwendet: eine im Wesentlichen konstante Vorspannung, die zwischen der Abschaltspannung und der Einschaltspannung der bistabilen elektrischen Vorrichtung liegt, und elektrische Impulse, die bezüglich einer Zeitimpulsbreite variabel sind oder bezüglich einer zusätzlichen Spannung variabel sind oder im Hinblick auf beide variabel sind, wobei die zusätzliche Spannung zu der Vorspannung hinzugefügt wird, während der Impuls auf die bistabile elektrische Vorrichtung angewendet wird; wodurch ein Strom, der aufgrund der Vorspannung durch die bistabile elektrische Vorrichtung strömt, durch Variieren der Impulsbreite oder der zusätzlichen Spannung gesteuert wird.
  2. Kombination nach Anspruch 1, wobei die Schaltung auf die bistabile elektrische Vorrichtung Impulse einer variierenden Zeitimpulsbreite und eine konstante zusätzliche Spannung anwendet, wobei der Strom, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt, nach dem Impuls durch Verändern der Impulsbreite gesteuert wird.
  3. Kombination nach Anspruch 2, wobei die konstante zusätzliche Spannung etwa 2 V beträgt.
  4. Kombination nach Anspruch 2, wobei die Impulsbreite zwischen etwa 20 μs und etwa 50 μs variiert.
  5. Kombination nach Anspruch 1, wobei die Schaltung auf die bistabile elektrische Vorrichtung Impulse einer konstanten Zeitimpulsbreite und eine variierende zusätzliche Spannung anwendet, wobei der Strom, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt, nach dem Impuls durch Verändern der variablen zusätzlichen Spannung gesteuert wird.
  6. Kombination nach Anspruch 5, wobei die zusätzliche Spannung zwischen etwa 1 V und etwa 4 V variiert.
  7. Kombination nach Anspruch 5, wobei die konstante Zeitimpulsbreite etwa 30 μs beträgt.
  8. Kombination nach Anspruch 1, wobei eine Summe der Vorspannung und der zusätzlichen Spannung nicht geringer als der Einschaltwert ist.
  9. Kombination nach Anspruch 1, wobei das organische Material eine Carbonitrilverbindung mit der folgenden strukturellen Formel umfasst
    Figure 00230001
    und wobei die Vorspannung etwa 2,4 V beträgt.
  10. Kombination nach Anspruch 1, wobei das organische Material eine Aluminiumquinolinverbindung mit der folgenden strukturellen Formel umfasst
    Figure 00230002
    und wobei die Vorspannung etwa 1,8 V beträgt.
  11. Kombination nach Anspruch 1, wobei das organische Material eine Quinomethanverbindung ist.
  12. Kombination nach Anspruch 1, wobei das organische Material eine Quinomethanverbindung mit der folgenden strukturellen Formel umfasst
    Figure 00240001
  13. Kombination nach Anspruch 12, wobei die Vorspannung etwa 4,8 V beträgt.
  14. Kombination nach Anspruch 12, wobei die zweite Elektrode aus Gold gebildet ist.
  15. Kombination nach Anspruch 1, wobei das bistabile Material nur ein wenig leitfähiges Material aufweist und die zweite Elektrode aus Gold gebildet ist.
  16. Kombination nach Anspruch 15, wobei das wenig leitfähige Material eine Quinomethanverbindung mit einem Dipolmoment von mehr als 6 Debye umfasst.
  17. Kombination nach Anspruch 1, wobei das organische Material ein wenig leitfähiges organisches Material und, gemischt mit dem wenig leitfähigen Material, eine ausreichende Menge eines hoch leitfähigen Materials aufweist, so dass die bistabile elektrische Vorrichtung durch Anwendung der Abschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in den hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann und durch Anwendung der Einschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in den niedrigen Widerstandszustand konvertiert werden kann.
  18. Kombination nach Anspruch 17, wobei das hoch leitfähige Material feine Metallteilchen in einer Dispersionsschicht aufweist, wobei die Dispersions schicht zwischen zwei Schichten des wenig leitfähigen organischen Materials angeordnet ist.
  19. Kombination nach Anspruch 1, umfassend eine organische Lichtemissionsdiode, wobei die Kombination eine elektrolumineszierende Vorrichtung bildet und wobei eine Lichthelligkeit, die von der Lichtemissionsdiode emittiert wird, nach dem Impuls gemäß dem Strom abgestuft wird, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt.
  20. Verfahren zum Antreiben einer bistabilen elektrischen Vorrichtung, die zwischen einem niedrigen Widerstandszustand und einem hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, wobei die Vorrichtung ferner Folgendes umfasst eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein organisches Material zwischen den Elektroden, so dass die bistabile elektrische Vorrichtung durch die Anwendung einer Abschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann, und durch die Anwendung einer Einschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in einen niedrigen Widerstandszustand konvertiert werden kann; wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anwenden auf die erste und zweite Elektrode einer im Wesentlichen konstanten Vorspannung, die zwischen der Abschaltspannung und der Einschalt spannung der bistabilen elektrischen Vorrichtung liegt, und elektrischer Impulse, die bezüglich einer Zeitimpulsbreite variabel sind oder bezüglich einer zusätzlichen Spannung variabel sind oder im Hinblick auf beide variabel sind, wobei die zusätzliche Spannung zu der Vorspannung hinzugefügt wird, während der Impuls auf die bistabile elektrische Vorrichtung angewendet wird; wobei ein Strom, der aufgrund der Vorspannung durch die bistabile elektrische Vorrichtung strömt, durch Variieren der Impulsbreite oder der zusätzlichen Spannung gesteuert wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, umfassend das Anwenden von Impulsen einer variierenden Zeitimpulsbreite und einer konstanten Spannung auf die bistabile elektrische Vorrichtung, wobei der Strom, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt, nach dem Impuls durch das Verändern der Impulsbreite gesteuert wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die konstante zusätzliche Spannung etwa 2 V beträgt.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Impulsbreite zwischen etwa 20 μs und etwa 50 μs variiert.
  24. Verfahren nach Anspruch 20, umfassend das Anwenden von Impulsen einer konstanten Zeitimpulsbreite und einer variierenden zusätzlichen Spannung auf die bistabile elektrische Vorrichtung, wobei der Strom, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt, nach dem Impuls durch Verändern der variablen zusätzlichen Spannung gesteuert wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die zusätzliche Spannung zwischen etwa 1 V und etwa 4 V variiert.
  26. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die konstante Zeitimpulsbreite etwa 30 μs beträgt.
  27. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Vorspannung etwa 80 der Einschaltspannung beträgt.
  28. Verfahren nach Anspruch 20, wobei eine Summe der Vorspannung und der zusätzlichen Spannung nicht geringer als der Einschaltwert ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 20, umfassend das Bereitstellen einer organischen Lichtemissionsdiode, wobei eine Kombination der bistabilen elektrischen Vorrichtung der der organischen Lichtemissionsdiode eine elektrolumineszierende Vorrichtung bildet und wobei eine Lichthelligkeit, die von der Lichtemissionsdiode emittiert wird, nach dem Impuls gemäß dem Strom abgestuft wird, der durch die bistabile elektrische Vorrichtung fließt.
  30. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das organische Material ein wenig leitfähiges organisches Material und, gemischt mit dem wenig leitfähigen Material, eine ausreichende Menge eines hoch leitfähigen Materials aufweist, so dass die bistabile elektrische Vorrichtung durch Anwendung der Abschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in den hohen Widerstandszustand konvertiert werden kann und durch Anwendung der Einschaltspannung auf die erste und die zweite Elektrode in den niedrigen Widerstandszustand konvertiert werden kann.
  31. Kombination nach Anspruch 20, wobei das hoch leitfähige Material feine Metallteilchen in einer Dispersionsschicht aufweist, wobei die Dispersionssicht zwischen zwei Schichten des wenig leitfähigen organischen Materials angeordnet ist.
  32. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das organische Material eine Quinomethanverbindung ist.
  33. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das organische Material eine Quinomethanverbindung mit der folgenden strukturellen Formel umfasst
    Figure 00280001
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Vorspannung etwa 4,8 V beträgt.
  35. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die zweite Elektrode aus Gold gebildet ist.
  36. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Vorspannung Vb im Bereich von (0,5·Vth1 + 0,5·Vth2) bis (0,1·Vth1 + 0,9*Vth2) liegt, wobei Vth1 die Abschaltspannung ist und wobei Vth2 die Einschaltspannung ist.
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