Contexte
Technologies d'encapsulation avancées pour l'électronique organique

1.1 Électronique organique

Les semi-conducteurs organiques, par opposition aux semi-conducteurs minéraux, sont constitués d'un arrangement de molécules ordonnées ou désordonnées ou de suite de molécules formant des chaînes (cas des polymères). Ces structures moléculaires sont composées d'atomes d'hydrogène, de carbone, d'azote et d'oxygène. Les molécules organiques utilisées dans le domaine de l'électronique sont dites « conjuguées » en ce qu'elles possèdent une alternance de liaisons simple et double entre leurs atomes de carbone. Par exemple, dans les cycles hydrocarbonés comme le benzène C₆H₆ , l'orbitale p_z de chaque atome de carbone est perpendiculaire au plan du cycle benzénique et l'espace entre chaque atome est suffisamment petit pour permettre un recouvrement des orbitales suffisant pour échanger des charges. Ce recouvrement d'orbitales atomiques p_z pures mène à l'apparition des orbitales moléculaires π et π*, respectivement orbitale liante de basse énergie et orbitale anti-liante de haute énergie. Ces liaisons sont caractérisées par une délocalisation électronique au-dessus et en dessous de l'anneau benzénique par opposition à la liaison σ (recouvrement axial de deux orbitales sp₂) qui est fortement localisée dans le plan de l'anneau. En général, ces orbitales π sont à l'origine des fluctuations électroniques entre atomes autorisant le transfert de charge et au final la réalisation de dispositifs électroniques composés de ces matériaux. Les principaux circuits concernés sont les suivants :

• les diodes électroluminescentes organiques ou OLED (Organic Light-Emitting Diodes) ;

• les transistors de type TFT (Thin Film Transistor ) ;

• les cellules photovoltaïques organiques ou OPV (Organic PhotoVoltaic cells) ;

• les photodétecteurs organiques ou OPD (Organic PhotoDetectors).

Alors que les OLED et les OPV réalisent une opto-électronique, respectivement émission et absorption de photons, les transistors ne réalisent qu'une électronique, le semi-conducteur organique étant utilisé dans le canal semi-conducteur. Il est couramment admis que la paternité de l'électroluminescence organique revient à A. Bernanose ...