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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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Organic electroluminescent diodes have been thoroughly studied since the 1990s. Their structure being relatively simple, they can be produced by potentially low-cost techniques, on rigid or flexible polymer substrates. This article gives a general presentation of this technology, first positioning it in the domain of visualisation. The materials, called organic semiconductors, are then presented, together with component structure and deposition techniques. Finally, present and future commercial applications of organic electroluminescent diodes are presented.
Auteur(s)
-
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.
KEYWORDS
Visualization | organic electroluminescence | thin film | organic semiconductors
VERSIONS
- Version courante de oct. 2016 par Pascale JOLINAT, Cédric RENAUD, Marc TERNISIEN
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Technologies de visualisation actuelles
La visualisation électronique , longtemps monopolisée par le tube cathodique et dédiée à l'instrumentation, a connu un développement considérable depuis les années 1970. Aujourd'hui, elle est présente tant dans des applications professionnelles (instrumentation scientifique, visualisation médicale, aéronautique, militaire) que dans des applications électroniques grand public (télévision, micro-informatique, vidéo, automobile...). Tandis que le tube cathodique représentait encore 45 % du marché mondial de la visualisation en 2003 [IN 25], cette part de marché se réduit rapidement au profit des technologies d'écran plat.
1.1 Principales technologies d"écran plat
On distingue généralement la technologie à cristaux liquides (LCD, Liquid Crystal Display ) des autres technologies d'écran plat dites émissives [E 5 660]. Les écrans à cristaux liquides [E 2 250] sont généralement constitués d'une plaque d'adressage (matrice active), comportant des transistors en couche mince, et d'une plaque filtre comportant des pixels colorés RVB (Rouge Vert Bleu). Les cristaux liquides, introduits entre ces deux plaques, peuvent être orientés sélectivement au niveau de chaque pixel, ce qui conduit à la transmission ou à la non-transmission d'une lumière...
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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).
-
(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.
-
(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.
-
...
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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