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RÉSUMÉ
Les diodes électroluminescentes organiques sont très étudiées depuis les années 1990. De structure relativement simple, elles peuvent être élaborées par des techniques de dépôt potentiellement à bas coût, sur des substrats rigides ou flexibles, en polymère. Cet article a pour but de faire une présentation synthétique de cette technologie, en la positionnant tout d’abord dans le domaine de la visualisation. Puis, les matériaux de base, appelés semi-conducteurs organiques, sont présentés, ainsi que la structure des composants et les techniques de mise en œuvre. Enfin, les applications commerciales, présentes et futures, des diodes électroluminescentes organiques sont exposées.
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Pascale JOLINAT : Docteur en électronique, spécialité matériaux - Maître de conférences à l'université Paul Sabatier
INTRODUCTION
Etudiée dès les années 1960, l'électroluminescence organique a suscité un fort intérêt à partir de 1987, date à laquelle ont été présentés les premiers composants en couches minces déposés par évaporation. Deux voies technologiques ont alors été développées respectivement pour la mise en œuvre de matériaux moléculaires et de polymères luminescents. Un grand nombre de ces matériaux, appelés généralement semi-conducteurs organiques, est issu du développement de la xérographie et des polymères conducteurs au cours des années 1970 et 1980. Tandis que les diodes électroluminescentes organiques à base de matériaux moléculaires ont été très étudiées en Asie, la technologie polymère a intéressé plus particulièrement les laboratoires européens. Le présent article aura pour premier objectif de situer l'électroluminescence organique dans le contexte de la visualisation. Le principe de fonctionnement des OLED, les matériaux utilisés et les techniques de mise en œuvre seront ensuite présentés. Tandis que la faible durée de vie des composants apparaissait initialement comme un obstacle à leur production, nous verrons que le développement d'une technologie appropriée a permis de résoudre ce problème. Le passage en revue de leurs applications commerciales montrera la supériorité actuelle de la technologie OLED liée aux matériaux moléculaires et les potentialités de composants flexibles. D'une manière plus générale, le développement industriel des OLED a ouvert la voie de l'électronique organique, les semi-conducteurs organiques permettant également la réalisation de transistors, cellules photovoltaïques, capteurs... La technologie organique, qui utilise des procédés de dépôt en couches minces relativement simples, à bas coût potentiel et compatibles avec des substrats flexibles en polymère, apparaît comme très prometteuse.
VERSIONS
- Version courante de oct. 2016 par Pascale JOLINAT, Cédric RENAUD, Marc TERNISIEN
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3. Applications
3.1 Objets commerciaux
Depuis l'apparition des OLED à la fin des années 1980, un effort important a été porté sur le développement des matériaux électroluminescents. Les molécules les plus performantes ont été conçues et brevetées par Cambridge Display Technology (polymères) et Eastman Kodak (matériaux moléculaires). Différentes applications ont été envisagées : d'une part, la technologie OLED permet la fabrication de petits afficheurs et écrans, rigides ou flexibles, pour les nombreux objets de l'électronique grand public. De plus, grâce à l'utilisation de cathodes semi-transparentes , il est possible de réaliser des afficheurs « tête haute » applicables, par exemple, à l'automobile. Les OLED à émission de lumière blanche peuvent également donner lieu à des applications dans le domaine de l'éclairage : le développement de panneaux de rétro-éclairage pour les écrans à cristaux liquides est, par exemple envisageable. Enfin, la fabrication d'écrans plats, qui nécessite en outre la conception de circuits de commande appropriés, a toujours été le but ultime des spécialistes de l'électroluminescence organique.
En 1997, Pioneer a été le premier industriel à intégrer des afficheurs OLED polychromes dans des auto-radios en utilisant les matériaux de Kodak. Différents fabricants (RiTdisplay, TDK, SNMD, Nippon Seiki...) ont ensuite produit des petits éléments...
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BIBLIOGRAPHIE
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(3) - LEE (J.K.), VERBONCOEUR (J.P.) - Plasma display panel. - Low temperature plasma physics : fundamental aspects and applications (Physique des plasmas froids : aspects fondamentaux et applications), Wiley-VCH, p. 367-384 (2001).
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(5) - RACK (P.D.), HEIKENFELD (J.C.), STECKL (A.J.) - Inorganic electroluminescent displays. - Handbook of luminescence, display materials, and devices (Manuel sur la luminescence, les matériaux et composants de visualisation), American Scientific Publishers, 3, p. 35-77 (2003).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Életroluminescence des matériaux organiques. Principes de base.
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...
ANNEXES
Dispositifs Électroniques Organiques (DIELOR), bisannuelle http://www.im2np.fr/DIELOR2010
HAUT DE PAGE1.2 Conférences internationales
International Conference on Organic Electronics (ICOE), annuel http://icoe2010.polytechnique.fr
Eurodisplay, annuel http://www.colloques-adera.fr/eurodisplay2011/
International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM), bisannuel http://www.icsm2010.com
HAUT DE PAGE2.1 Fabricants – Distributeurs
– Matériaux organiques électroluminescents :
Kodak http://www.kodak.com
Universal Display Corporation http://www.universaldisplay.com
Merck...
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