Organic Light-Emitting Diode

 

OLED 

 

Organic Light-Emitting Diode

 

 

 

On retrouve la technologie des écrans plats dans bon nombre d’applications, telles que les téléphones portables, les écrans d’ordinateur, les radioréveils, etc. Mais le point commun de tous ces écrans, c’est qu’ils nécessitent une source lumineuse externe afin d’être exploités convenablement. L’arrivée de la technologie OLED, pour Organic Light-Emitting Diode (diode électroluminescente organique), permettra d’outrepasser cette contrainte et offrira une qualité visuelle supérieure aux technologies actuelles.


Tout à commencé en 1960…

Bien que les origines de l’OLED remontent à des recherches sur des cellules électroluminescentes en 1960, c’est Kodak qui est à l’origine de ce projet dont le brevet à été déposé en 1987, cependant, on ne retrouve ses applications que 10 ans plus tard en 1997. Les premières utilisations des écrans OLED ont été sur les appareils photos, mobiles, Mp3 baladeurs et autres produits supportant des écrans de toutes petites tailles.  

 

 

Composition

Une cellule OLED basique consiste en une pile de couches organiques fines prises en sandwich entre une anode transparente et une cathode métallique.
Les couches organiques comprennent la couche d’injection, la couche de transport, une couche émettrice et une couche de transport d’électron.

Pour observer de la lumiere, l’une des deux electrodes doit etre transparente, on utilise dans ce cas souvent de l’ITO (Indium Tin Oxyde), car c’est un materiau transparent et compatible avec les niveaux d’energie.

 

 

Fonctionnement

Lorsqu’on applique une tension entre l’anode et la cathode, un courant commence a

circuler permettant ainsi à la cathode de fournir des charges négatives (électrons) et

a l’anode des charges positives (trous). Les trous et les électrons vont se recombiner

dans le materiau luminescent pour former un exciton. C’est lors de cette

recombinaison qu’un photon (et donc de la lumiere) est émis. La longueur d’ondes

ou la couleur de ce photon depend des composés organiques dans la couche

d’émission. Les fabricants placent plusieurs couleurs sur la meme OLED pour pouvoir

faire notamment du blanc. Afin d'optimiser la recombinaison, il faut que la couche

emettrice possede un meme nombre de trous et d'electrons, mais cet equilibre est

difficile à atteindre dans un materiau organique. En effet, la mobilité d'un électron

est beaucoup plus faible que celle d'un trou. C’est pour cette raison que la couche de

transport de trous  doit être plus épaisse afin que les électrons arrivent a la

couche d’émission au même moment.

 

 

Deux matrices:

Tout commepour l'écran LCD, iléxiste deux types d'oled, ceux à matrice active et passive.

acitve: (AMOLED)

Un écran OLED à matrice active dispose d’un support électronique intégré comme substrat. Chaque pixel individuel peut être contrôlé indépendamment via l’association d’un transistor TFT ( transistor à film fin ) et des capacités, sur un support électronique. En principe, chaque élément pixel peut être sélectionné afin de rester allumé durant toute le temps d’une image.

 

 

passive (PMOLED)

Les écrans OLED à matrice passive ont une structure simple et bien adaptée à des applications économiques. Ils sont formés d'une couche de pixels OLEDs connectés au croisement des cathodes et des anodes.

 

 

 

 

Les segments d’anodes sont placés de façon perpendiculaire aux segments cathodes. C’est à l’intersection des deux que se situe le pixel par lequel la lumière est émise. Un circuit extérieur applique un courant aux segments anodes et cathodes sélectionnés, permettant de dire quels pixels sont allumés et qui ne le sont pas. Le contraste de chaque pixel dépend du courant injecté.

 

Avantages de la technologie OLED

Listons les points forts de la technologie OLED :

  • En premier lieu il est bon de rappeler que contrairement à d’autres formats d’écrans plats, un affichage OLED n’a pas besoin de rétro-éclairage, ce qui a pour conséquence une économie d’énergie non négligeable ainsi qu’un encombrement réduit et un avantage certain concernant la flexibilité des écrans.

  • Le processus et le coût de fabrication des écrans OLED apparaissent comme étant plus rentables comparé à d’autres technologies.

  • Le contraste, le rendu des couleurs, le temps de réponse ainsi que l’angle de vision (lumière diffuse) sont également profitables à la technologie OLED. Cela peut s’expliquer par une lumière directement émise par chaque pixel qui compose l’écran, proposant ainsi une meilleure restitution des couleurs et une diffusion de la lumière proche de 90°.

  • On notera également qu’avec la technologie OLED, l’écran affiche un véritable noir, en ce sens qu’il ne correspond à aucune émission de lumière, à l’inverse du LCD utilisant un rétro-éclairage qui a tendance à filtrer à travers la dalle dans les noirs.



Désavantages de la technologie OLED

Voyons les points faibles :

  • Le principal désavantage des écrans OLED réside dans leur durée de vie assez limitée (jusqu’à présent). Bien que des techniques dérivées travaillent à améliorer cette longévité, pour le moment OLED ne peut rivaliser avec ses concurrents à ce niveau,

  • D’autre part la grande sensibilité des semi-conducteurs organiques à l’humidité est un frein supplémentaire à la commercialisation en masse de cette technologie.




Applications

OLED trouve pour le moment des applications d’écran pour des équipements de petite taille (téléphones mobiles, appareils photos numériques, cadre photo numérique), ou dédiés à la flexibilité (bracelet numérique…)

Les nouveautés sont fréquentes en la matière, comme nous en témoignons régulièrement.

La technologie OLED est même utilisable en guise d’éclairage écologique.

Nul doute que les progrès de la recherche et des constructeurs franchiront tôt ou tard les obstacles actuels pour porter OLED au firmament des technologies qui nous entoureront demain.

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