OLED (organic light emitting diode) ou DIODE ÉLECTROLUMINESCENTE ORGANIQUE

Les diodes électroluminescentes organiques, plus connues sous le sigle OLED (o rganic l ight- e mitting d iode), sont des composants électroniques qui émettent de la lumière sous l’effet d’un courant électrique (phénomène appelé électroluminescence). Contrairement aux LED (l ight- e mitting d iode), qui reposent sur ce même principe physique, elles utilisent non pas des semi-conducteurs cristallins inorganiques (silicium, germanium…) mais des matériaux carbonés, en particulier des polymères.

Parce qu’elles sont élaborées par des méthodes de dépôt relativement simples, leur faible coût potentiel intéresse les industriels qui étudient principalement leurs applications dans le domaine de la visualisation (écrans, afficheurs) et de l’éclairage.

Bref historique

L’électroluminescence organique (ce dernier terme faisant référence à l'utilisation de matériaux carbonés) a été découverte dès les années 1950. L'appellation de diode électroluminescente organique est apparue en 1970 pour désigner un composant électronique émetteur de lumière, constitué d'un cristal d'anthracène de 100 micromètres d’épaisseur pris en sandwich entre deux électrodes solides (dont une transparente pour observer la lumière émise). Cependant, ce système demandait une tension de fonctionnement supérieure à 100 volts (V), contrainte qui, cumulée à la faiblesse des rendements obtenus, empêchait d’entrevoir des applications.

En 1987, C. W. Tang et ses collaborateurs, des laboratoires Kodak, présentèrent une structure constituée d'un empilement de couches minces organiques déposées par évaporation sous vide, d'épaisseur totale inférieure au micromètre et qui, par voie de conséquence, ne nécessitait qu’une tension de fonctionnement de l'ordre de 10 V. Les matériaux utilisés, appelés matériaux moléculaires ou petites molécules, de structure amorphe (non ordonnée), étaient développés pour une application à la xérographie. En 1990, l’équipe de J. H. Burroughes, de l'université de Cambridge (Royaume-Uni), démontra la faisabilité de diodes électroluminescentes à partir, cette fois, de polymères semi-conducteurs. Ces matériaux se distinguaient des précédents par la taille des molécules synthétisées, appelées macromolécules ou matériaux macromoléculaires.

Les semi-conducteurs organiques ont connu un très fort développement à partir des années 1990. En 2000, le prix Nobel de chimie a d’ailleurs été attribué au Japonais Hideki Shirakawa, à l’Américain Alan Heeger et au Néo-Zélandais Alan MacDiarmid pour leurs travaux sur le développement de polymères conducteurs et semi-conducteurs.