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Cette innovation technologique majeure utilise des diodes organiques électroluminescentes. Leur performance (rendement d’électroluminescence) et leur composition (polymères conjugués) permettent d’envisager d’autres applications : papier électronique, cellules photovoltaïques, circuits intégrés.
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3. Diodes organiques électroluminescentes
3.1 Principe
OLED : organic light emitting diode
ITO : indium tin oxide
En 1990, le groupe du Pr Friend à l’université de Cambridge mit pour la première fois en évidence un signal d’électroluminescence dans une diode où le semi-conducteur est un polymère conjugué, le polyvinyle de paraphénylène (PPV) (figure 3 ).
pour mémoire, une diode est un composant électronique qui permet le passage d’un courant électrique suite à l’application d’une différence de potentiel en « sens passant » et qui l’empêche si les bornes de potentiel sont inversées ; une diode électroluminescente émet en plus un signal lumineux lorsqu’elle est traversée par le courant électrique.
Tentons de comprendre le principe de fonctionnement d’une diode électroluminescente où la couche émettrice de lumière est constituée par un polymère conjugué. La première diode fut fabriquée en déposant successivement (figure 3a ) : une première électrode sous la forme d’une couche d’ITO (oxyde mixte d’indium et d’étain, à la fois métallique et transparent afin de laisser sortir la lumière) sur un substrat de verre, une couche de PPV d’environ 100 nm, et enfin une fine couche d’aluminium en tant que seconde électrode. Les deux matériaux présents de part et d’autre de la couche plastique ne sont pas choisis arbitrairement ; l’un des deux (aluminium) possède un niveau de Fermi (pour un métal, ce dernier correspond à l’énergie du haut de la bande de valence ou du bas de la bande de conduction, vu l’absence de bande interdite) situé juste sous la bande de conduction du polymère conjugué alors que le second (ITO) présente un niveau de Fermi localisé au-dessus...
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