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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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2. Technologie des diodes électroluminescentes organiques
2.1 Matériaux
Les matériaux organiques utilisés dans les diodes électroluminescentes se classent dans deux catégories [E 1 830] : les polymères d'une part, et les matériaux de faible masse moléculaire (appelés aussi « matériaux moléculaires » ou « petites molécules ») d'autre part. Contrairement aux polymères conducteurs [E 1 860], [E 1 862], dont la conductivité résulte à la fois de la structure intrinsèque des molécules et de l'introduction de dopants, les polymères électroluminescents sont généralement utilisés à l'état pur.
La présence de doubles liaisons conjuguées (alternance de liaisons simples et doubles) et la délocalisation des électrons qui en résulte sont à l'origine de la luminescence et de la conductivité intrinsèque des semi-conducteurs organiques. En dépit de cette appellation, ces matériaux se situent entre les isolants et les semi-conducteurs du point de vue de leur conductivité...
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Technologie des diodes électroluminescentes organiques
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CASTELLANO (J.A.) - Handbook of display technology. - Manuel sur les technologies d'affichage), Academic Press., 330 p. (1992).
-
(2) - RUCKMONGATHAN (T.N.), MADHUSUDANA (N.V.) - Liquid crystal displays. - Handbook of luminescence, display materials, and devices (Manuel sur la luminescence, les matériaux et composants de visualisation), American Scientific Publishers, 3, p. 211-259 (2003).
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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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(4) - HOPPLE (G.), CURTIN (C.) - FED life and reliability. - Society for Information Display. Information Display, 16, no 4/5, p. 34-37, avr.-mai 2000.
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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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