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RÉSUMÉ
Les progrès énormes réalisés ces dernières années dans les systèmes à base de composés organiques électroluminescents ont permis de donner naissance à la technologie OLED "Organic Light Emitting Diode". Cet article décrit les différents matériaux utilisés dans ces structures (polymères et molécules de faible masse molaire), leurs performances mais aussi les difficultés liées à leur vieillissement, la problématique de l’adressage et de l’obtention de la pleine couleur. Sont ensuite présentés les différents afficheurs commercialisés à ce jour.
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Pierre LE BARNY : Groupe composants optiques et systèmes sécuritaires - Thales Research and Technology – France
INTRODUCTION
Des matériaux aux systèmes de visualisation commercialisés
Dans le premier dossier [E 3 106], nous avons exposé les principes de base qui gouvernent l’électroluminescence en insistant sur les mécanismes d’injection de transport et de recombinaison des charges. Nous avons vu également comment il était possible d’améliorer les rendements lumineux, en particulier en dopant les couches émettrices et en mettant à profit la phosphorescence de certains complexes organométalliques.
Dans ce second dossier, nous présentons les différents matériaux utilisés en électroluminescence organique (polymères et molécules de faible masse molaire) en insistant dans le cas des polymères sur les efforts faits pour développer des voies de synthèse adaptées. Puis, nous discutons les problèmes liés au vieillissement des structures. Nous exposons ensuite la problématique de l’adressage et de l’obtention de la pleine couleur dans le cas des OLED (Organic Light Emitting Diode). Enfin, nous décrivons les performances des différents afficheurs commercialisés à ce jour ainsi que celles des démonstrateurs les plus avancés techniquement.
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5. Conclusion
Les progrès énormes réalisés depuis la découverte de l’électroluminescence dans les matériaux organiques ont permis la création d’une industrie des petits afficheurs passifs. Pour aller au-delà, il est indispensable d’une part d’améliorer les durées de vie et d’autre part de diminuer les coûts de production, ce qui est difficile dans la mesure où le développement et la production se font en même temps.
Quelques grandes interrogations subsistent :
-
quelle est la meilleure approche pour réaliser la matrice active (silicium amorphe, silicium polycristallin) ?
-
faut-il à terme conserver les deux voies polymères et molécules évaporées ?
-
quelle est la meilleure technique industrielle de dépôt des matériaux ?
Le fait que la technologie OLED (§ 3) ne soit pas encore figée pose problème pour les constructeurs de machines et ralentit la progression du domaine.
Il n’en demeure pas moins que les OLED, par la qualité des images qu’ils génèrent, sont voués à prendre une part du marché des écrans plats FPD (Flat Panel Display) au détriment des écrans à cristaux liquides (LCD). Cela se fera grâce à une croissance prévue à hauteur de 20 % du marché des FPD. Par ailleurs, les nouvelles techniques d’encapsulation permettent d’envisager la réalisation d’écrans très minces (< 1 mm), ce que ne peut pas faire le LCD. Un autre avantage des OLED comparés aux LCD est leur insensibilité à la variation de température entre –40 ˚C et 60 ˚C. Les progrès réalisés dans le domaine de l’émission dans le blanc laissent entrevoir des applications en éclairage où le caractère conformable du substrat sera un atout supplémentaire. Enfin, les avancées technologiques qui sont en gestation, devraient ouvrir les OLED à de nouveaux marchés qui ne sont pas encore identifiés...
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