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  1. 1. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   SOLVAY  BRUSSELS  SCHOOL  |  ASSISTANT:  ARNHEM  MATTHIEU     2015  -­‐  2016   Les   diodes   électroluminescentes   organiques   (OLED)  :  La  révolution  de  la  lumière   SEMINAIRE  PLURIDISCIPLINAIRE  DES  SCIENCES  ET  TECHNOLOGIES      
  2. 2. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   1     TABLE  DES  MATIERES   EXECUTIVE  SUMMARY   4   FONDEMENTS  SCIENTIFIQUES   4   PROCESSUS  DE  PRODUCTION   4   EFFICACITE  DES  OLED  ET  EFFET  BURN-­‐IN   5   DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   5   LE  MARCHE  DES  OLED   6   RECHERCHE  ET  DEVELOPPEMENT   6   LES  FABRICANTS  DE  COMPOSANTS   7   L’ECLAIRAGE  ET  L’AFFICHAGE   7   APPLICATIONS  COMMERCIALES   10   AVANTAGES/INCONVENIENTS  (ECLAIRAGE  ET  AFFICHAGE)   10   APPLICATIONS  MILITAIRES  ET  APPLICATIONS  COMMERCIALES  FUTURES   10   ENJEUX  ENVIRONNEMENTAUX   10   MATERIAUX  UTILISES  ET  PRODUCTION   10   UTILISATION  DES  OLED   11   FIN  DE  VIE   11   DIMENSION  SOCIETALE   11   DIMENSION  POLITIQUE   12   ANNEXES   13   PARTIE  I  :  FONDEMENTS  SCIENTIFIQUES   13   A.   PRINCIPE  DE  FONCTIONNEMENT  DES  OLED   13   I.   LA  DIODE  AU  MICROSCOPE   13   II.   LES  OLED  :  DES  DIODES  ORGANIQUES  EMETTRICES  DE  LUMIERE   18   B.   PROCESSUS  DE  FABRICATION  DES  OLED   21   I.   PRODUCTION  DES  OLED  A  POLYMERE   22   II.   PRODUCTION  DES  OLED  A  PETITES  MOLECULES   23   C.   EFFICACITE  DES  OLED  ET  EFFET  BURN-­‐IN   23   PARTIE  II  :  DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   25   A.   LES  OLED  :  QUELS  DEVELOPPEMENTS  POSSIBLES  ?   25   I.   LES  ECRANS  INCURVES   25   II.   PROPRIETES  ET  AUTRES  DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   26   B.   LES  DIFFERENTS  TYPES  D’OLED   27   I.   LES  OLED  A  MATRICE  PASSIVE  (PMOLED)   28   II.   LES  OLED  A  MATRICE  ACTIVE  (AMOLED)   28  
  3. 3. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   2     PARTIE  III  :  LE  MARCHE  DES  OLED   30   A.   PERSPECTIVES  DU  MARCHE   30   I.   AFFICHAGE   30   II.   ECLAIRAGE   32   B.   RECHERCHE  ET  DEVELOPPEMENT   33   I.   LES  BREVETS   34   II.   LES  ENTREPRISES  ACTIVES  DANS  LA  RECHERCHE  ET  LE  DEVELOPPEMENT   35   III.   UNIVERSITES  ET  SPIN-­‐OFFS   39   IV.   CONCLUSION   40   C.   LES  ACTEURS  DU  MARCHE   40   I.   FABRICANTS  DE  COMPOSANTS   40   II.   LES  FABRICANTS  DE  PRODUITS  A  DESTINATION  DU  PUBLIC   42   PARTIE  IV  :  APPLICATIONS  COMMERCIALES   60   A.   AVANTAGES/INCONVENIENTS  DES  PRODUITS   60   I.   ECLAIRAGE,  AVANTAGES   60   II.   AFFICHAGE,  AVANTAGES   61   III.   INCONVENIENTS  COMMUNS   62   B.   APPLICATIONS  MILITAIRES   63   I.   CAMOUFLAGE   63   II.   LUNETTES  A  AFFICHAGE  INTEGRE   64   C.   APPLICATIONS  COMMERCIALES  FUTURES   64   D.   CONCLUSION   65   PARTIE  V  :  ENJEUX  ENVIRONNEMENTAUX   66   A.   MATERIAUX  UTILISES  ET  PRODUCTION   66   B.   PROCESSUS  DE  FABRICATION   67   I.   EVAPORATION  SOUS  VIDE   67   II.   SPIN-­‐COATING  ET  INKJET  PRINTING   68   C.   UTILISATION   68   I.   RENDEMENT  LUMINEUX   69   II.   DURABILITE   70   D.   FIN  DE  VIE   71   E.   CONCLUSION   72   PARTIE  VI  :  DIMENSION  SOCIETALE   73   A.   PUBLICITE   73   B.   SECURITE  ROUTIERE   75  
  4. 4. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   3     PARTIE  VII  :  DIMENSION  POLITIQUE,  AIDE  FINANCIERE   77   A.   UNION  EUROPEENNE   77   I.   GREEN  PAPER   78   II.   HORIZON  2020   78   B.   ETRANGER   79   I.   ETATS-­‐UNIS   79   II.   JAPON   80   C.   CONCLUSION   81   BIBLIOGRAPHIE   83        
  5. 5. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   4     EXECUTIVE  SUMMARY   Les   OLED,   acronymes   de   «  organic   light   emitting   diode  »   ou   diodes   électroluminescentes   organiques  en  français,  sont  une  nouvelle  avancée  dans  le  domaine  des  diodes  émettrices  de  lumière.   Alors  que  la  première  diode  fut  inventée  en  1874  et  la  LED  brevetée  pour  la  première  fois  en  1927,   l’OLED  est  née  en  1987  suite  aux  travaux  de  recherche  de  la  société  Kodak.  En  1997,  la  première   application  commerciale  voit  le  jour  à  travers  l’intégration  de  la  technologie  dans  les  autoradios  des   voitures.     Cette  technologie  n’a  réellement  été  apprivoisée  qu’aux  alentours  de  2009,  année  où  le  processus  de   production  a  commencé  à  être  maîtrisé.  La  maîtrise  de  cette  technologie  a  par  ailleurs  ouvert  la  porte   à  un  nouveau  marché,  dans  lequel  des  entreprises  n’ont  pas  hésité  à  s’engouffrer,  malgré  le  manque   de  rentabilité,  la  hauteur  des  investissements  nécessaires  et  les  défis  qui  doivent  encore  être  relevés   avant  que  la  technologie  n’égale  la  LED,  pour  l’éclairage,  et  le  LCD,  pour  l’affichage.   FONDEMENTS  SCIENTIFIQUES   Le  principe  de  fonctionnement  des  OLED  est  basé  sur  celui  des  diodes.1  Néanmoins,  la  distinction   fondamentale  entre  l’OLED  et  les  autres  types  de  diodes  est  que,  plutôt  que  de  dégager  leur  énergie   sous  forme  de  chaleur  lors  de  leur  passage  d’une  bande  de  conduction  à  une  bande  de  valence,  les   électrons   dégagent   cette   énergie   (en   partie)   sous   forme   de   lumière.   Cette   différence   s’explique   simplement  par  les  propriétés  des  matériaux  organiques  utilisés.  Il  existe  par  ailleurs  une  très  large   gamme  de  matériaux  organiques  possibles.   Du   point   de   vue   de   la   structure,   les   OLED   sont   composées   d’une   couche   de   semi-­‐conducteurs2   organiques  entourée  de  deux  électrodes  (dont  au  moins  l’une  transparente)  permettant  le  passage   d’une  tension  continue  nécessaire  à  leur  fonctionnement.  Actuellement,  les  électrodes  utilisées  sont   principalement   composées   d’oxyde   d’indium-­‐étain   (ITO)   pour   l’anode   transparente   et   d’un   métal   opaque  (ou  non)  pour  la  cathode.   PROCESSUS  DE  PRODUCTION     Le  processus  de  fabrication  des  OLED  peut  être  séparé  en  deux  catégories  correspondant  au  type  de   molécules  organiques  utilisées,  à  savoir  les  «  petites  molécules  »  et  les  polymères.  En  ce  qui  concerne   les  matériaux  utilisés  pour  cette  production,  l’ensemble  de  ceux-­‐ci  sont  repris  en  annexe.   Pour  la  production  des  OLED  à  polymères,  deux  principales  méthodes  se  distinguent.                                                                                                                               1  Plus  de  détails  sur  le  fonctionnement  d’une  diode  en  «  Partie  I  »    des  annexes   2  Plus  de  détails  sur  le  fonctionnement  d’un  semi-­‐conducteur  en  «  Partie  I  »  des  annexes  
  6. 6. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   5     Dans  la  première  méthode,  le  matériau  organique  est  généralement  déposé  sous  forme  liquide  grâce   au  «  spin-­‐coating  »  qui  consiste  en  la  déposition  du  polymère  organique  sous  sa  forme  liquide  sur  un   substrat  mis  en  rotation.  Grâce  à  cette  rotation,  le  polymère  va  s’étendre  sur  toute  la  surface  du   substrat  et  se  solidifier  tout  en  s’évaporant.   La   seconde   méthode,   connue   sous   le   nom   de   «  inkjet   printing  »   est   considérée   comme   la   seule   solution   pour   des   OLED   de   grandes   surfaces   et   son   fonctionnement   est   semblable   à   celui   d’une   imprimante  classique.  La  principale  difficulté  de  cette  méthode  est  le  niveau  de  précision  requis  pour   pouvoir  correctement  appliquer  «  l’encre  »  sur  le  substrat.  Ceci  constitue  l’inconvénient  majeur  de   l’inkjet  printing.   Pour   les   OLED   à   petites   molécules,   la   couche   de   matériaux   organiques   est   déposée   grâce   à   l’évaporation  sous  vide.  Très  compliquée  et  délicate,  cette  méthode  est  toutefois  maîtrisée  par  les   industriels.  En  outre,  bien  que  cette  technique  soit  plus  coûteuse  que  celle  utilisée  pour  la  production   des   OLED   à   polymère,   elle   est   largement   employée   étant   donné   l’efficacité   et   la   durée   de   vie   supérieure  des  OLED  à  petites  molécules  par  rapport  aux  OLED  à  polymères.   EFFICACITE  DES  OLED  ET  EFFET  BURN-­‐IN   Comme  leur  nom  l’indique,  les  OLED  ont  donc  pour  fonction  d’émettre  de  la  lumière.  Néanmoins,   cette  aptitude  dépend  de  la  capacité  des  électrons  à  émettre  de  la  lumière  plutôt  que  de  la  chaleur   lors  de  leur  changement  de  niveau  d’énergie.  Cela  est  principalement  lié  à  la  structure  moléculaire  du   matériau  utilisé.     On  distinguera  ici  les  molécules  dites  «  fluorescentes  »  des  molécules  «  phosphorescentes  ».  Dans  le   cas   des   molécules   phosphorescentes,   tous   les   excitons   (électrons   «  excités  »)   dégageront   de   la   lumière   lors   de   leur   changement   d’état.   A   l’inverse,   dans   le   cas   des   molécules   fluorescentes,   seulement  25%  des  électrons  émettront  de  la  lumière  tandis  que  les  75%  restant  dégageront  de  la   chaleur.  Toutefois,  la  durée  de  vie  des  matériaux  phosphorescents  est  inférieure  à  celle  des  matériaux   fluorescents,   en   particulier   pour   l’émission   d’onde   lumineuse   de   faible   amplitude   qui   use   plus   rapidement   les   matériaux   (lumière   bleu).   Tout   le   défi   repose   dès   lors   sur   l’amélioration   de   ce   rendement  lumineux  et  sur  l’augmentation  de  la  durée  de  vie  des  matériaux  phosphorescents.     L’effet  burn-­‐in  décrit  la  dégradation  accélérée  des  pixels  utilisés  pour  afficher  une  image  par  rapport   à  leur  voisin.  Un  exemple  des  conséquences  de  cet  effet  est  illustré  en  annexe.   DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   Les  développements  technologiques  basés  sur  la  technologie  OLED  sont  multiples  et  variés.  Parmi   ceux-­‐ci,  l’écran  incurvé  est  probablement  le  domaine  d’exploitation  des  OLED  le  plus  connu  du  grand   public.  Toutefois,  les  écrans  incurvés  ne  sont  pas  les  seuls  développements  possibles  de  la  technologie   OLED,  car  celles-­‐ci  possèdent  de  nombreux  autres  avantages,  notamment  liés  à  sa  consommation  
  7. 7. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   6     réduite  pour  certaines  applications,  sa  souplesse,  sa  faible  épaisseur  et  la  possibilité  de  réaliser  des   écrans  totalement  transparents.     Ces   avantages   prennent   la   forme   de   différentes   technologies,   chacune   basée   une   propriété   particulière  de  l’OLED.  On  peut  les  classer  en  six  grandes  catégories  d’OLED  (l’ensemble  de  celles-­‐ci   sont  reprises  en  annexe),  qui  peuvent  toutefois  être  séparées  en  deux  grands  types  se  distinguant  par   leur  mode  de  fonctionnement.   Le  premier  type,  les  OLED  à  Matrice  Passive  ou  PMOLED,  sont  peu  coûteuses  et  faciles  à  fabriquer.   Toutefois,  elles  consomment  plus  d’énergie  et  ont  un  affichage  restreint  en  taille  et  en  résolution.   C’est  pourquoi  elles  sont  principalement  utilisées  pour  les  petits  appareils  tels  que  les  montres,  les   MP3,  smartphones,  etc.   Le  deuxième  type,  les  OLED  à  Matrice  Active  ou  AMOLED,  est  beaucoup  moins  énergivore  et  permet   la  réalisation  d’écrans  de  taille  virtuellement  illimitée.  Toutefois,  leur  production  est  beaucoup  plus   complexe  et  coûteuse.   LE  MARCHE  DES  OLED   RECHERCHE  ET  DEVELOPPEMENT     Les  acteurs  de  la  recherche  et  du  développement  des  OLED  sont  de  deux  types,  soit  des  entreprises,   soit  des  universités.  De  plus,  ils  sont  principalement  situés  en  Europe,  aux  Etats-­‐Unis,  en  Corée  du  Sud   et  au  Japon.       Les  entreprises  peuvent  avoir  le  R&D  pour  activité  principale  ou  activité  secondaire  et  être  spécialisées   dans  une  ou  plusieurs  technologies.  Néanmoins,  une  tendance  se  dégage.  Les  petites  entreprises  sont   en  effet  davantage  spécialisées  dans  une  technologie  bien  particulière,  par  exemple  le  Polymer-­‐OLED   pour  Cambridge  Display  Technology,  et  les  grandes  entreprises  dans  plusieurs  technologies,  comme   cela  est  le  cas  de  Universal  Display  Corporation,  leader  du  R&D  de  l’OLED.  Par  ailleurs,  un  élément  à   prendre  en  compte  sur  ce  marché  est  l’omniprésence  des  groupes  internationaux.  Pour  asseoir  leur   position,  ces  groupes  n’hésitent  en  effet  pas  à  racheter  PME  et  spin-­‐offs  spécialisées  dans  le  R&D.     Les   universités   ont   également   un   rôle   à   jouer   dans   ce   R&D   du   fait   des   recherches   qu’elles   entreprennent,   souvent   grâce   aux   aides   financières   des   entreprises.   Lorsque   ces   recherches   aboutissent  à  des  brevets,  les  universités  les  accordent  généralement  sous  licence  aux  entreprises   ayant   financé   leurs   recherches.   Il   arrive   également   que   certaines   universités,   qui   parviennent   à   développer  une  technologie,  créent  une  spin-­‐off  pour  entrer  sur  le  marché.     La  recherche  et  le  développement  de  l’OLED  se  caractérise  par  les  brevets  détenus  par  les  acteurs  du   marché.   Les   brevets   peuvent   être   classés   selon   la   propriété   intellectuelle   qu’ils   visent,   allant   des   composants  pour  OLED  à  l’intégration  des  OLED  à  une  autre  technologie,  telle  que  les  écrans  incurvés.   De  plus,  ils  peuvent  avoir  une  portée  nationale,  européenne  ou  internationale  selon  l’organe  qui  les  
  8. 8. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   7     délivre.  De  manière  générale,  entreprises  et  universités  tendent  à  breveter  leurs  innovations  auprès   de  grands  organes,  tels  que  l’OMPI  au  niveau  international  ou  l’EPO  au  niveau  européen,  de  sorte  à   protéger  leur  propriété  intellectuelle  sur  le  plus  grand  territoire  possible.     LES  FABRICANTS  DE  COMPOSANTS   Acteurs  importants  sur  le  marché  de  l’OLED,  sans  qui  aucun  des  produits  existants  aujourd’hui  ne   pourraient  avoir  vu  le  jour,  les  fabricants  de  composants  sont  nombreux.  En  effet,  il  en  existe  plus  de   50  qui  produisent  des  matériaux  semi-­‐conducteurs  nécessaires  au  bon  fonctionnement  des  OLED.  De   plus,  les  entreprises  se  situent  majoritairement  en  Asie,  et  plus  particulièrement  au  Japon,  en  Corée   du  sud  et  en  Chine.  On  retrouve  également,  dans  une  moindre  mesure,  des  fabricants  installés  en   Europe  et  aux  Etats-­‐Unis.     Les  entreprises  combinent  par  ailleurs  souvent  la  fabrication  des  composants  pour  OLED  avec  d’autres   activités,  mais  certaines  d’entre  elles  se  sont  entièrement  focalisées  sur  la  production  de  composants   pour  OLED.  Ceci  est  notamment  le  cas  de  Polar  OLED.  Cette  entreprise  britannique  a  développé  son   propre  matériau,  le  CrystOLED.     L’analyse   de   Polar   OLED   nous   révèle   que   l’entreprise   a   d’importantes   dettes,   en   constante   augmentation.   Cette   situation   serait   justifiée,   selon   leurs   rapports   annuels,   par   d’importants   investissements   en   recherche   et   développement.   Il   semblerait   que   cela   soit   caractéristique   des   entreprises  dans  ce  secteur.     L’ECLAIRAGE  ET  L’AFFICHAGE     Le   marché   des   OLED,   en   ce   qui   concerne   les   produits   à   destination   du   public,   se   divise   en   deux   segments   principaux,   le   marché   de   l’éclairage   et   le   marché   de   l’affichage.   Les   applications   commerciales,  sur  ces  marchés,  consistent  le  plus  souvent  en  dalles  pour  les  écrans  et  panneaux  pour   l’éclairage,  pouvant  être  transparents,  flexibles  ou  encore  courbés.     L’ECLAIRAGE     Le  marché  de  l’éclairage  est  toujours  au  stade  de  niche.  Les  processus  de  production  ne  sont  en  effet   pas  encore  totalement  maîtrisés  et  donc,  les  prix  de  vente  beaucoup  trop  élevés  pour  attirer  le  grand   public.  Rien  n’indique  que  le  marché  de  l’éclairage  OLED  deviendra  un  jour  un  marché  de  masse,   néanmoins,  de  manière  générale,  les  perspectives  de  croissance  sont  optimistes.     IDTechEx  a  estimé  que  le  marché  des  panneaux  d’éclairage  à  OLED  atteindrait  80  millions  de  dollars   en  2017  et  840  millions  de  dollars  en  2022,  tandis  que  UBIResearch  l’estime  à  4,7  milliards  de  dollars   pour  2020.  Bien  que  ces  estimations  soient  conséquentes,  il  faut  garder  à  l’esprit  que  l’OLED  est  loin   derrière  la  LED,  son  principal  concurrent.  En  effet,  en  2015,  le  marché  de  l’éclairage  à  LED  était  estimé   à  25,7  milliards  de  dollars.    
  9. 9. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   8     Les  segments  visés  sur  le  marché  sont  principalement  les  hôtels  et  magasins  de  luxe  ou  encore  le   domaine  architectural,  car  ceux-­‐ci  sont  friands  de  nouvelles  technologies.  Dans  le  futur,  l’éclairage  à   OLED  pourrait  bien  intéresser  d’autres  secteurs,  tels  que  les  industries  (automobiles  notamment).   Plusieurs  entreprises  sont  actives  sur  ce  marché,  telles  que  Philips,  LG  Display,  Konica  Minolta,  Kaneka,   Lumiotec,  Osram  et  NEC  Lighting  Limited.  Parmi  celles-­‐ci,  les  deux  principaux  acteurs  sont  Konica   Minolta  et  LG  Display.  L’analyse  des  produits  disponibles  sur  le  marché  nous  permet  de  conclure  que   les   applications   sont   actuellement   produites   en   petites   quantités   et   consistent   uniquement   en   panneaux  destinés  à  l’éclairage  d’intérieur.  En  effet,  aucun  prototype  d’éclairage  extérieur  n’existe   actuellement.   AFFICHAGE   Alors  que  le  marché  de   l’éclairage  est  toujours  une  niche  de  marché,  celui  de   l’affichage  est  aux   prémices   du   marché   de   masse.   Cela   est   notamment   grâce   à   la   technologie   AMOLED   qui   domine   actuellement  le  marché  des  écrans  OLED.     En  2014,  le  marché  de  l’AMOLED  représentait  plus  de  10  milliards  de  dollars  dont  la  plus  grande  partie   provenait  de  la  vente  des  smartphones  AMOLED.  D’après  DisplayResearch,  le  marché  devrait  encore   croître,  jusqu’à  atteindre  une  valeur  estimée  à  23  milliards  de  dollars  en  2022.  Il  faut  néanmoins   garder  à  l’esprit  qu’aujourd’hui,  la  technologie  OLED  n’est  pas  la  technologie  la  plus  populaire.  En   effet,  l’OLED  représente  encore  qu’une  petite  fraction  du  marché  de  l’affichage  global,  par  rapport   aux  écrans  LCD  principalement.     Le  marché  des  écrans  OLED  est  divisé  en  deux  subdivisions  selon  la  taille  de  l’écran.  On  distingue  ainsi   les  grands  et  les  petits  écrans.  Les  grands  sont  utilisés  dans  les  téléviseurs,  tandis  que  les  petits  sont   utilisés  dans  les  smartphones,  les  tablettes  ou  encore  les  montres  connectées.     En  ce  qui  concerne  les  petits  écrans,  la  plupart  des  grands  acteurs  de  la  téléphonie  mobile,  tels  que   Samsung,   Microsoft,   Acer   ou   Motorola,   offrent   actuellement   au   moins   un   modèle   utilisant   la   technologie  OLED.  Il  se  pourrait  par  ailleurs  qu’Apple  rentre  sur  le  marché  en  2017  avec  son  nouvel   iPhone.  Parmi  les  entreprises,  Samsung  se  démarque  largement  de  ses  concurrents.  En  effet,  cette   entreprise  est  le  plus  grand  producteur  d’AMOLED,  avec  une  production  qui  représente  près  de  90%   du  marché  des  petits  écrans  OLED.  D’autres  entreprises,  telles  que  AU  Optronics  et  EveryDisplay,   produisent  également  des  petits  écrans  à  OLED,  mais  dans  une  moindre  mesure.     En  ce  qui  concerne  les  grands  écrans,  LG  Display  est  actuellement  le  leader  de  la  vente  d’écrans  OLED,   mais   également   le   plus   grand   producteur   au   monde   d’écrans   à   OLED   destinés   aux   téléviseurs.   Néanmoins,  il  se  pourrait  que  Samsung  décide  de  faire  son  retour  sur  le  marché  en  2017,  après  un   arrêt  en  2013.  Rien  n’est  encore  cependant  officiellement  confirmé.    
  10. 10. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   9     DEUX  ENTREPRISES  A  LA  LOUPE  :  SONY  ET  LG   Afin   de   déterminer   s’il   est   viable   ou   non   d’entrer   sur   le   marché,   nous   avons   analysé   la   situation   financière  de  deux  entreprises  actives  ou  ayant  été  actives  sur  le  marché  des  écrans  OLED,  à  savoir   Sony,  qui  a  stoppé  ses  activités,  et  LG,  qui  a  persévéré.       L’entreprise  nippone  Sony  a  été  un  véritable  pionnier  sur  le  marché  des  TV  OLED,  avec  le  premier   écran   OLED   en   2008.   Néanmoins,   entre   2007   et   2009,   années   qui   marquent   le   début   du   développement   d’écrans   à   OLED   pour   Sony,   l’entreprise   accusait   des   pertes   de   plus   en   plus   importantes.  Ces  pertes  se  sont  par  ailleurs  prolongées,  dans  une  moindre  mesure,  jusqu’en  2013.  A   cause   de   ces   difficultés   financières   et   probablement   techniques,   liées   au   développement   de   la   technologie,  la  société  a  arrêté  tout  développement  d’écrans  OLED  en  2014,  pour  se  consacrer  aux   écrans  LCD  dont  la  demande  était  (et  est  toujours)  bien  plus  élevée.  Suite  à  la  cessation  de  ses  activités   dans   le   domaine   de   l’OLED,   l’entreprise   aurait   vraisemblablement   redressé   la   barre,   affichant   un   bénéfice  opérationnel  en  2014  et  2015.     Nous   ne   pouvons   affirmer   avec   certitude   que   les   pertes   de   2007   à   2013   aient   été   dues   au   développement  de  l’OLED,  car  l’entreprise  est  un  grand  groupe  actif  dans  beaucoup  de  secteurs.   Néanmoins,  même  s’il  est  certain  qu’il  existe  un  lien  entre  ces  pertes  et  le  développement  de  l’OLED,   nous  ne  pouvons  le  quantifier  précisément.   En   comparaison   à   Sony,   LG   Display   n’a   jamais   cessé   de   développer   des   dalles   à   OLED   pour   ses   téléviseurs.  En  effet,  après  le  lancement  d’une  première  TV  OLED  en  2010,  la  société  sud-­‐coréenne  a   décidé   de   continuer   le   développement   de   ce   type   d’écrans,   persuadée   de   la   capacité   d’une   telle   technologie   à   remplacer   le   LCD   dans   les   années   à   venir.   Elle   est   d’ailleurs   en   situation   de   quasi-­‐ monopole  depuis  2014,  suite  à  l’arrêt  des  activités  de  Samsung  et  Sony  et  dû  au  fait  qu’elle  soit  la   seule  entreprise  à  pouvoir  produire  des  téléviseurs  OLED  avec  un  taux  de  réussite  inégalé  avoisinant   les  80%.  Ce  taux  de  réussite  fait  d’elle  l’une  des  seules  entreprises  à  maitriser  la  technologie.  En  ce  qui   concerne   ses   résultats,   l’entreprise   est   en   bénéfice   opérationnel   malgré   des   dépenses   en   R&D   toujours  plus  importantes.  Néanmoins,  ces  bénéfices  ne  sont  pas  le  seul  fait  de  la  vente  de  téléviseurs,   car  LG  est  également  active  sur  des  marchés  plus  matures,  tel  que  le  LCD.     CONCLUSION   De   manière   générale,   peu   d’entreprises   sont   enclines   à   adopter   l’OLED   à   l’heure   actuelle.   Cela   s’explique  par  une  production  encore  fort  coûteuse  et  des  ventes  ne  permettant  pas  de  compenser   les   dépenses.   La   plupart   des   entreprises   actives   dans   le   secteur,   que   ce   soit   au   niveau   R&D   ou   production,  sont  donc  de  grandes  sociétés,  possédant  les  fonds  nécessaires  au  développement  de   l’OLED.  De  petites  entreprises,  telle  que  Polar  OLED,  sont  également  sur  le  marché,  mais  essuient  des   pertes  importantes.  Certaines  sociétés  n’écartent  cependant  pas  l’éventualité  d’intégrer  un  jour  le   marché,   lorsque   la   technologie   sera   plus   accessible   et   la   demande   plus   importante,   comme   par   exemple  Samsung  pour  le  marché  des  grands  écrans  ou  Apple  pour  celui  des  petits  écrans.    
  11. 11. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   10     APPLICATIONS  COMMERCIALES   AVANTAGES/INCONVENIENTS  (ECLAIRAGE  ET  AFFICHAGE)   Pour   l’éclairage,   les   avantages   de   la   technologie   OLED   sont   une   lumière   diffuse   et   douce,   s’accompagnant  d’une  très  faible  émission  de  chaleur.  Les  luminaires  à  OLED  ne  nécessitent  donc   aucun   abat-­‐jour   ou   autre   diffuseur   et   peuvent   s’adapter   à   une   large   variété   de   surfaces   (si   technologique  Flexible-­‐OLED  utilisée).  En  matière  d’affichage,  les  écrans  OLED  offrent  un  contraste,   un  angle  de  vision  et  une  réactivité  supérieurs  à  toute  autre  technologie  d’affichage  existante.  La   finesse   inégalée,   la   flexibilité   et   la   transparence   de   ce   type   d’écran   sont   également   des   caractéristiques  pouvant  servir  d’atout  dans  les  années  à  venir.   Que  ce  soit  pour  une  application  lumineuse  ou  pour  un  écran,  la  technologie  OLED  présente  tout  de   même  deux  inconvénients  principaux,  la  durabilité  et  l’étanchéité.  En  effet,  la  durée  de  vie  des  OLED   n’égale   pas   encore   celle   d’autres   technologies   d’éclairage   ou   d’affichage   déjà   présentes   sur   le   marché.3  De  plus,  les  OLED  sont  très  sensibles  à  l’humidité,  ce  qui  limite  les  applications  d’extérieur   notamment.  Un  dernier  inconvénient  est  le  prix  des  applications  (affichage  ou  éclairage).  En  effet,  les   dispositifs  à  OLED  ont  un  prix  très  élevé,  notamment  dû  à  d’importants  coûts  de  production.     APPLICATIONS  MILITAIRES  ET  APPLICATIONS  COMMERCIALES  FUTURES   Le  domaine  militaire,  connu  pour  ses  inventions  et  avancées  technologiques,  pourrait  être  intéressé   par  l’OLED  au  vu  des  possibilités  qu’elle  offre.  Ainsi,  des  écrans,  placés  directement  autour  du  poignet   des   militaires,   capables   d’afficher   des   informations   invisibles   à   l’œil   nu   ainsi   que   des   «  capes   d’invisibilité  »  sont  envisageables  grâce  à  une  telle  technologie.  De  plus,  le  caractère  transparent  des   OLED  pourrait  bien  permettre  la  conception  de  toute  sorte  d’outils  visuels,  permettant  l’affichage   d’informations  directement  devant  les  yeux.     Grâce  à  des  propriétés  telles  que  la  flexibilité,  la  transparence  ou  encore  la  finesse,  les  applications   commerciales  sont  encore  nombreuses.  Des  parebrises  à  affichage  intégré  aux  écrans  enroulables,   l’OLED  pourrait  faire  l’objet  d’applications  autant  utiles  qu’insolites.     ENJEUX  ENVIRONNEMENTAUX   MATERIAUX  UTILISES  ET  PRODUCTION   La  production  d’OLED  a  un  impact  environnemental  différent  selon  les  matériaux  utilisés  dans  l’OLED   (au  niveau  du  substrat,  des  polymères  et  des  électrodes).  L’extraction  minière  ou  les  quantités  limitées   de  certains  métaux  peuvent  notamment  poser  problème.                                                                                                                             3  Se  référer  à  «  Efficacité  des  OLED  et  effet  burn-­‐in  »  de  l’Executive  Summary  ou  aux  annexes,  «  Partie  I  »  
  12. 12. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   11     Outre  les  matériaux  utilisés,  les  processus  de  production  doivent  également  être  pris  en  compte  pour   calculer   l’impact   écologique.   En   ce   qui   concerne   l’évaporation   sous   vide,   son   exécution   implique   beaucoup  de  pertes  matérielles,  environ  40  à  60%  des  quantités  de  matières  utilisées.  Le  spin-­‐coating   et   l’inkjet   printing   provoquent   également   beaucoup   de   déchets,   plastiques   notamment.   En   effet,   chaque  étape  nécessite  souvent  l’utilisation  d’un  support  à  usage  unique.  De  plus,  le  manque  de   maîtrise   de   certains   matériaux   implique   la   production   de   nombreuses   OLED   défectueuses   qui   ne   pourront  donc  pas  être  utilisées.   UTILISATION  DES  OLED   Le   rendement   lumineux   est   essentiel   pour   déterminer   la   consommation   énergétique   d’une   technologie  d’éclairage.  A  cet  égard,  l’OLED  n’est  pas  encore  aussi  efficace  énergétiquement  que  la   LED.  Néanmoins,  pour  ce  qui  est  du  domaine  de  l’affichage,  cette  nouvelle  technologie  se  montre   souvent  moins  énergivore  que  ses  concurrentes,  car  elle  émet  sa  propre  lumière  et  ne  nécessite  donc   pas  le  recours  à  une  source  de  lumière  additionnelle,  comme  cela  est  le  cas  pour  les  écrans  LCD.     FIN  DE  VIE   Trois  possibilités  de  traitement  des  déchets  existent  :  l’incinération,  l’enfouissement  ou  le  recyclage,   ce  dernier  étant  le  moins  polluant.  Selon  les  matériaux  utilisés  pour  l’OLED,  le  traitement  des  déchets   sera  plus  ou  moins  polluant.  Par  exemple,  le  plastique  utilisé  comme  substrat  pose  un  grand  problème   en  ce  qui  concerne  sa  fin  de  vie  dû  à  son  incinération.       Certains   métaux   utilisés   dans   les   OLED   peuvent   également   représenter   un   grand   danger   pour   la   nature.  Cela  est  notamment  le  cas  de  l’argent  qui,  s’il  n’est  pas  recyclé,  finit  dans  les  océans  où  il   constitue  une  menace  pour  les  organismes  aquatiques.  Néanmoins,  les  métaux  sont  utilisés  en  faibles   quantités   dans   la   fabrication   d’OLED.   Couplé   à   une   faible   production   d’OLED   à   l’heure   actuelle,   l’impact  de  la  gestion  des  métaux  sur  l’environnement  est  encore  minime.     DIMENSION  SOCIETALE     Actuellement,  l’OLED   n’est   pas   une   technologie   qui   pose   problème   d’un   point   de   vue   éthique.   Il   convient  donc  d’imaginer  quelles  pourraient  être  les  applications  futures  et  leurs  impacts  sociétaux.     En  ce  qui  concerne  les  écrans,  la  technologie  pourrait  être  appliquée  au  domaine  de  la  publicité,  grâce   à  des  panneaux  lumineux  «  enroulables  »  qui  se  mettraient  autour  des  pilonnes  et  poteaux.  Cette   utilisation  pourrait  néanmoins  être  limitée  selon  les  pays,  car  des  lois  existent  déjà  pour  réguler  la   publicité  en  extérieur.  Concernant  des  pays  laxistes  dans  ce  domaine,  tels  que  les  Etats-­‐Unis  ou  la   Corée  du  Sud,  il  s’agira  alors  de  s’intéresser  aux  actions  menées  par  les  populations,  déjà  envahies  par   la  publicité  dans  leur  quotidien.    
  13. 13. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   12     L’éclairage   à   OLED   est   à   l’origine   de   deux   concepts   en   matière   de   sécurité   routière,   sujet   qui   représente  un  enjeu  sociétal  particulier  dû  au  nombre  de  personnes  tuées  chaque  jour  sur  les  routes.   Le  premier,  développé  par  Audi  et  appelé  Swarm,  consiste  à  installer  une  lumière  mouvante  à  la  place   des  traditionnels  phares  arrière.  Cette  lumière  pourrait  afficher  des  informations  aux  conducteurs   environnants.  Le  deuxième  concept  est  celui  des  lampadaires  publics  ayant  une  fonction  d’indication   routière.  Les  OLED  seraient  ainsi  utilisées  pour  créer  des  panneaux  aux  formes  particulières  indiquant   une  priorité  de  droite  par  exemple.     DIMENSION  POLITIQUE   Comme  l’OLED  est  une  technologie  innovante,  il  est  intéressant  de  regarder  de  plus  près  ce  qui  se  fait   en  matière  d’aide  financière  gouvernementale.         En   Europe,   deux   programmes   ont   été   mis   en   place   pour   développer   le   solid-­‐state   lighting   (SSL),   dénomination  qui  reprend  les  LED  et  OLED,  ce  sont  Green  Paper  et  Horizon  2020.  Actuellement,  le   premier  programme  n’apporte  rien  pour  les  OLED.  Le  second,  par  contre,  a  un  rôle  à  jouer.  En  effet,   ce  programme,  créé  en  2014  et  disposant  d’un  fonds  de  17  milliards  d’euros,  a  déjà  financé  20  projets   européens  portés  sur  les  OLED  pour  un  montant  d’aide  total  de  71  millions  d’euros.  Aux  Etats-­‐Unis,  le   Department   of   Energy   dispose   d’un   programme   de   financement   appelé   «  SSL   R&D   Program  ».   Néanmoins,  peu  de  fonds  sont  actuellement  attribués  aux  projets  portant  sur  l’OLED.  En  effet,  sur  23   millions  d’euros  de  fonds  en  2015,  seulement  900.000€  ont  été  alloués  aux  OLED.  Le  Japon  quant  à  lui   finance  les  OLED  au  travers  d’institutions  basant  leurs  programmes  sur  le  «  Science  and  Technology   Basic  Plan  ».  L’institution  la  plus  importante  en  matière  de  financement  de  l’OLED  est  NEDO4 .  Elle  a   par  exemple  investi  6  millions  d’€  dans  la  technologie  entre  2008  et  2012.     L’enjeu  de  ces  investissements  par  les  gouvernements  est  économique  et  environnemental.  Il  s’agit   en   effet   d’aider   le   développement   d’une   nouvelle   technologie   de   sorte   à   conquérir   de   nouveaux   marchés,  et  également  de  réduire  la  consommation  d’énergie  au  moyen  de  cette  technologie,  dans  la   même  optique  que  la  LED.                                                                                                                                         4  New  Energy  and  Industrial  Technology  Development  and  Organization    
  14. 14. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   13     ANNEXES   PARTIE  I  :  FONDEMENTS  SCIENTIFIQUES   A.   PRINCIPE  DE  FONCTIONNEMENT  DES  OLED   Cette  partie  sera  dédiée  aux  fondements  scientifiques  et  au  fonctionnement  de  la  technologie  utilisant   les  OLED  (Organic  Light  Emitting  Diode)     I.   LA  DIODE  AU  MICROSCOPE   Avant  de  nous  intéresser  aux  spécificités  des  OLED,  il  paraît  avant  tout  indispensable  de  revenir  sur   les  principes  scientifiques  sur  lesquels  repose  le  fonctionnement  d’une  diode.  En  effet,  bien  qu’il  existe   une  multitude  de  diodes  différentes,  elles  reposent  toutes  sur  un  certain  nombre  de  principes  de  base   similaires.   De  manière  simplifiée,  une  diode  est  un  élément  permettant  de  laisser  passer,  ou  non,  des  électrons   au  sein  d’un  circuit  en  créant  ainsi,  selon  que  ces  électrons  passent  ou  ne  passent  pas  au  travers  de  la   diode,  un  certain  courant  électrique.   Les  caractéristiques  des  diodes  reposent  avant  tout  sur  les  propriétés  fondamentales  des  atomes  et   plus  particulièrement  sur  celles  des  électrons.   AU  CŒUR  DE  L’ATOME   Un  atome  est  composé  d’un  noyau  chargé  positivement  (+)  autour  duquel  orbitent  des  électrons   chargés   négativement   (-­‐).   La   position   d’un   électron   dans   la   structure   électronique   détermine   la   quantité  d’énergie  nécessaire  pour  l’arracher  à  cette  structure.  Plus  l’orbite  dans  laquelle  se  trouve   l’électron  est  loin  du  noyau,  moins  il  faudra  apporter  d’énergie  (quantum)  à  l’électron  pour  l’arracher   du  noyau.     Source  de  l’image  :  Energie  photovoltaïque,  «  Principe  de  l’énergie  photovoltaïque  au  niveau  atomique  ».  En   ligne  http://plateformeco.com  
  15. 15. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   14     Quand  la  température  est  au  zéro  absolu  (0K),  seule  l’orbite  de  valence  peut  ne  pas  être  entièrement   peuplée.     Dans  une  structure  cristalline,  le  niveau  énergétique  d’une  orbite  d’un  atome  du  cristal  est  influencé   par  ses  voisins,  et  inversement.     On   a   alors   affaire   à   des   «  bandes   d’énergie   autorisée  »   (correspondant   aux   niveaux   énergétiques   dégénérées  des  atomes  isolés)  séparées  par  des  «  bandes  d’énergie  interdites  ».     Source  de  l’image  :  La  molybdénite  supplantera-­‐t-­‐elle  le  silicium  dans  les  circuits  intégrés  de  demain  ?  En  ligne   http://mavoiescientifique.onisep.fr   La  bande  la  plus  énergétique  entièrement  occupée  est  la  «  bande  de  valence  »  tandis  que  la  bande   d’énergie  directement  supérieure  à  la  bande  de  valence  est  la  «  bande  de  conduction  ».   Pour   qu’un   électron   passe   d’une   bande   à   une   autre,   il   y   a   des   «  sauts   énergétiques  »   à   franchir.   Toutefois,  il  ne  peut  y  avoir  de  saut  entre  deux  bandes  entièrement  peuplées.  Le  niveau  d’énergie  à   fournir  pour  qu’un  électron  passe  d’une  bande  à  l’autre  dépend  du  type  de  matériau.     Source  de  l’image  :  Les  effets  photoélectrique  et  électroluminescent.  En  ligne  http://www.energieplus-­‐lesite.be   De  manière  schématique,  la  diode  sera  composée  de  deux  semi-­‐conducteurs,  l’un  dopé  positivement   (type  «  p  »)  et  l’autre  dopé  négativement  (type  «  n  »).  La  juxtaposition  de  ces  deux  semi-­‐conducteurs   va  entraîner  la  migration  d’une  partie  des  électrons  de  la  partie  dopée  négativement  vers  la  partie   dopée  positivement,  créant  ainsi  ce  que  l’on  appellera  une  «  zone  de  recombinaison  ».  On  verra  alors   Pour  qu’un  électron  passe  de  la   bande  de  valence  à  la  bande  de   conduction,   il   faut   qu’il   ait   assez  d’énergie  pour  franchir  la   bande  interdite.   Notons  que  1eV  est  très   faible.   Il   s’agit   de   l’énergie  nécessaire  pour   déplacer  un  électron  sur   une  d.d.p.  de  1  V.     1𝑒𝑉 = 1,6.10)*+ 𝐽  
  16. 16. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   15     apparaître  une  barrière  de  potentiel  qui  s’opposera  à  la  formation  d’un  courant  entre  les  deux  semi-­‐ conducteurs.     LES  SEMI-­‐CONDUCTEURS  A  LA  LOUPE   SEMI-­‐CONDUCTEURS  INTRINSEQUES   Les  semi-­‐conducteurs  intrinsèques  (purs,  non  dopés),  sont  ceux  de  la  famille  des  éléments  ayant  4   électrons  sur  l’orbite  de  valence.  C’est  le  cas  notamment  du  Silicium  (Si)  et  du  Germanium  (Ge).  Dans   un  cristal,  chaque  atome  est  lié  à  ses  4  voisins  par  une  liaison  covalente  et  tout  se  passe  alors  comme   si  chaque  atome  du  cristal  possédait  une  orbite  de  valence  «  saturée  »,  c’est  à  dire  occupée  par  8   électrons.   Au-­‐delà  du  zéro  absolu  (0K),  l’énergie  thermique  va  permettre  à  quelques  électrons  de  passer  de  la   bande  de  valence  à  la  bande  de  conduction  et  on  aura  donc  un  faible  courant  (c’est  notamment  pour   ça   qu’on   a   des   systèmes   de   refroidissements   dans   l’électronique).   L’électron   thermique   laisse   également  dans  la  bande  de  valence  un  trou  thermique.  Ce  trou  équivaut  à  une  charge  positive  et  va   donc  attirer  un  électron  de  valence  d’un  atome  voisin  qui  va  alors  créer  un  nouveau  trou,  etc.  Cela  va   donc  générer  un  faible  courant  intrinsèque  (naturel).     Source  :  Emplit,  P.  Physique  des  technologies  de  l’information,  Chapitre  3  :  «  Electronique  analogique,   matériaux  semi-­‐conducteurs  et  composant  »   SEMI-­‐CONDUCTEURS  EXTRINSEQUES  P  ET  N   Pour  obtenir  des  semi-­‐conducteurs  extrinsèques,  on  va  ajouter  des  «  impuretés  »  dans  le  cristal,  c’est   à   dire   des   éléments   pentavalents   (5   électrons   de   valence)   ou   trivalents   (3  électrons   de   valence).   Toutefois,  on  ne  modifiera  que  très  peu  la  structure  du  cristal.   Le  but  recherché  est  d’augmenter  la  conductibilité  en  réduisant  l’énergie  nécessaire  pour  franchir  la   «  bande   interdite  ».   On   distinguera   ici   deux   types   de   dopages,   et   donc   deux   types   de   semi-­‐ conducteurs  :  
  17. 17. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   16       Semi-­‐conducteur  de  type    «  n  »   Semi-­‐conducteur  de  type  «  p  »           Représentation       Elément  ajouté  au   cristal   Pentavalents  (P,  As,  Sb,…)   Trivalents  (B,  Al,  Ga,…)     Caractéristiques   •   «  Donneurs  d’électrons  »   •   Electrons  libres     •   «  Accepteurs  d’électrons  »   •   Trous  libres   Source  :  Emplit,  P.  Physique  des  technologies  de  l’information,  Chapitre  3  :  «  Electronique  analogique,   matériaux  semi-­‐conducteurs  et  composant  »   Dans  les  deux  cas,  on  aura  donc  maintenant  des  courants  de  porteurs  «  majoritaires  »  liés  au  dopage   et  des  courants  de  porteurs  «  minoritaires  »  liés  à  l’énergie  thermique.   Nous  noterons  tout  de  même  qu’un  cristal  semi-­‐conducteur  «  n  »  ou  «  p  est  globalement  neutre.   JONCTION  DE  2  SEMI-­‐CONDUCTEURS  P  ET  N  –  BARRIERE  DE  POTENTIEL   En  mettant  côté  à  côté  deux  conducteurs,  l’un  dopé  «  p  »  et  l’autre  dopé  «  n  »,  on  aura  bel  et  bien   une  différence  de  potentiel  entre  les  deux.  Il  va  donc  y  avoir  une  recombinaison  d’une  fraction  de  ces   porteurs  libres.     Source  :  Emplit,  P.  Physique  des  technologies  de  l’information,  Chapitre  3  :  «  Electronique  analogique,   matériaux  semi-­‐conducteurs  et  composant  »  
  18. 18. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   17     On  va  donc  voir  apparaître  une  barrière  de  potentiel  𝑉-  qui  s’oppose  à  la  migration  des  porteurs   majoritaires   entre   les   semi-­‐conducteurs   n   et   p.   Cette   différence   de   potentiel   dépendra   de   la   température  et  du  semi-­‐conducteur  utilisé.     Notons  également  que,  dans  la  zone  de  recombinaison,  sous  l’action  du  champ  E,  toute  paire  de   porteurs  thermiques  générée  migrera  rapidement  et  sera  à  l’origine  d’un  faible  courant  de  fuite.   POLARISATION  D’UNE  JONCTION  PN   La  polarisation  d’un  composant  à  2  bornes  (comme  une  jonction  p-­‐n)  revient  à  appliquer  à  ses  bornes   une  différence  de  potentiel  continue  DC  pour  l’amener  dans  l’état  de  fonctionnement  désiré.  Et  on  a   donc  deux  possibilités  :     Source  :  Emplit,  P.  Physique  des  technologies  de  l’information,  Chapitre  3  :  «  Electronique  analogique,   matériaux  semi-­‐conducteurs  et  composant  »   A  300K,  on  a  :     𝑽 𝟎 𝑺𝒊𝒍𝒊𝒄𝒊𝒖𝒎 ≈ 𝟎, 𝟕𝑽     𝑽 𝟎 𝑮𝒆𝒓𝒎𝒂𝒏𝒊𝒖𝒎 ≈ 𝟎, 𝟑𝑽  
  19. 19. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   18     Afin  d’obtenir  le  mode  de  fonctionnement  désirée  de  la  diode,  il  ne  restera  alors  plus  qu’à  «  polariser  »   la  jonction  p-­‐n  en  appliquant  à  ses  bornes  une  différence  de  potentiel  continue  (DC5 ).  Dans  le  cas  de   la  polarisation  directe,  la  tension  appliquée  permettra  de  contrecarrer  la  barrière  de  potentiel  et  un   courant  significatif  sera  alors  établi  dans  le  circuit  formé  tandis  que  dans  le  cas  de  la  polarisation   inverse,  la  tension  appliquée  aura  tendance  à  renforcer  la  barrière  de  potentiel  et  ainsi  à  empêcher  le   passage  des  électrons  (du  courant).   Au  niveau  microscopique  et  sous  l’impulsion  de  l’énergie  induite  par  le  générateur,  des  électrons   «  sauteront  »  de  la  bande  de  valence  vers  la  bande  de  conduction  en  laissant  ainsi  un  «  trou  »  (charge   imaginaire   positive)   dans   la   bande   de   valence.   Comme   la   nature   tend   toujours   à   revenir   à   l’état   fondamental,  un  électron  «  excité  »  (on  l’appellera  «  exciton  »)  retombera  dans  la  bande  de  valence.   L’énergie  de  l’exciton  n’étant  pas  perdue,  elle  sera  alors  réémise  soit  sous  forme  de  chaleur,  soit  sous   forme  de  lumière.  Dans  le  cas  des  diodes  électroluminescentes,  cette  énergie  sera  réémise  sous  forme   de  lumière.     Source  :  Emplit,  P.  Physique  des  technologies  de  l’information,  Chapitre  3  :  «  Electronique  analogique,   matériaux  semi-­‐conducteurs  et  composant  »     II.   LES  OLED  :  DES  DIODES  ORGANIQUES  EMETTRICES  DE  LUMIERE   Une  des  particularités  des  OLED  (Organic  Light  Emitting  Diode)  est,  comme  leur  nom  l’indique,  d’être   composées  de  matériaux  organiques.  Dans  le  cas  des  diodes  dites  «  non  organiques  »,  les  matériaux   semi-­‐conducteurs  utilisés  sont  principalement  le  silicium  (Si)  et  le  Germanium  (Ge).  Dans  le  cas  des   diodes  dites  «  organiques  »,  il  existe  une  multitude  de  semi-­‐conducteurs  envisageables  que  l’on  peut   toutefois  classer  en  deux  principales  catégories  selon  la  taille  des  molécules  utilisées.  On  distingue   ainsi   les   semi-­‐conducteurs   formés   de   petites   molécules   et   ceux   formés   de   macromolécules   ou   polymères.   Le   choix   de   l’un   ou   l’autre   de   ces   types   de   molécules   sera   dépendant   des   propriétés   recherchées,  mais  sera  également  lié  à  la  production  des  OLED,  point  sur  lequel  nous  reviendrons  par   la  suite.                                                                                                                             5  «  Direct  Current  »  ou  Courant  Continu  
  20. 20. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   19     Du   point   de   vue   de   la   structure,   les   OLED   sont   composées   d’une   couche   de   semi-­‐conducteurs   organiques  entourés  de  deux  électrodes  (dont  au  moins  une  transparente)  permettant  le  passage   d’une  tension  continue  (DC).  Actuellement,  les  électrodes  utilisées  sont  principalement  composées  de   d’oxyde   d’indium-­‐étain   (ITO)   pour   l’anode   transparente   et   d’un   métal   opaque   (ou   non)   pour   la   cathode.   Source:  OSRAM  OLED.  «  Introduction  to  OLED  technology  ».  En  ligne  www.osram-­‐oled.com   Un  des  avantages  principaux  des  OLED  en  comparaison  avec  les  diodes  non  organiques  est  leur  taille.   Leur   épaisseur   est   de   l’ordre   de   quelques   centaines   de   nanomètres   et   permet   ainsi   une   grande   flexibilité  dans  leurs  applications.   Tout  comme  les  diodes  «  classiques  »,  leur  fonctionnement  est  basé  sur  l’instigation  d’une  tension   continue  (DC)  qui  provoque  la  création  d’un  courant  «  trou-­‐électrons  ».  Les  diodes  émettent  alors  une   lumière   dont   la   couleur   dépend   des   propriétés   du   matériau   utilisé.   A   la   différence   des   diodes   «  classiques  »,  on  ne  parle  pas  toutefois  ici  de  bande  de  conduction  et  de  bande  de  valence  mais  plutôt   de  niveau  «  HOMO  »  (Highest  Occupied  Molecular  Orbital)  et  «  HUMO  »  (Lowest  Uncoppied  Molecular   Orbital  Level).   Afin  d’avoir  une  vision  plus  exacte  des  processus  internes  liés  au  «  saut  »  des  électrons  d’un  niveau  à   l’autre,  et  sans  toutefois  rentrer  dans  des  détails  trop  techniques,  nous  tenterons  d’expliquer  ici,  de   manière  simplifiée,  la  distinction  faite  entre  niveau  HOMO/LUMO  et  les  bandes  de  valences  et  de   conduction.   Afin  d’illustrer  cette  différence,  nous  prendrons  le  cas  de  l’éthylène  dont  la  représentation  moléculaire   est  illustrée  ci-­‐dessous.  
  21. 21. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   20       Au   sein   d’une   molécule,   la   liaison   entre   atomes   se   fait   par   recouvrement   d’orbitales   comme   représenté  sur  la  figure  B  dans  le  cas  d’une  liaison  Carbone-­‐Carbone.  Lorsqu’une  orbitale  est  remplie,   on  parlera  de  niveau  HOMO  (Highest  Occupied  Molecular  Orbital)  et  on  peut  la  comparer  à  la  bande   de   valence.   A   l’inverse,   les   orbitales   de   plus   haut   niveau   d’énergie   ne   sont   pas   remplies   et   correspondent  au  niveau  LUMO  (Lowest  Unnocupied  Molecular  Orbital)  que  nous  comparerons  à  la   bande  de  conduction.  Le  «  saut  d’électron  »  correspond  ici  au  passage  d’un  électron,  grâce  à  un  apport   énergétique,  d’une  orbitale  de  niveau  HOMO  vers  une  orbitale  de  niveau  LUMO  et  le  principe  est  alors   tout  à  fait  similaire  à  celui  des  bandes  de  valences  et  des  bandes  de  conduction,  comme  illustré  ci-­‐ dessous.          
  22. 22. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   21     B.   PROCESSUS  DE  FABRICATION  DES  OLED   Les  processus  de  fabrication  des  OLED  peuvent  être  séparés  en  deux  catégories  correspondant  au  type   de   molécules   organiques   utilisées,   à   savoir   les   «  petites   molécules  »   et   les   polymères.   En   ce   qui   concerne  les  matériaux  utilisés  pour  cette  production,  ceux-­‐ci  sont  repris  dans  le  tableau  ci-­‐dessous.   Couches   Matériaux  utilisés   Détails   Anode   Indium  tin  oxide  (ITO)  ou   Oxyde  d’indium-­‐étain   Couche  transparente     Cathode   Couche  métallique,   principalement  Aluminium  (Al)   et    Magnésium  (Mg)   Couche  opaque  ou   transparente   Substrat   Verre  ou  plastique   Le  plastique  permet  une  plus   grande  souplesse  dans  les   applications     Matériaux  semi-­‐conducteurs   Polymères  :  larges  possibilités   selon  les  propriétés   recherchées   Surtout  utilisés  pour  les   grandes  surfaces   Petites  moléculaires  :  larges   possibilités  selon  les   propriétés  recherchées   Plus  efficace  et  meilleure   durée  de  vie  que  les   polymères,  mais  production   plus  coûteuse   De  manière  générale,  la  structure  des  OLED  se  compose  de  cinq  couches  distinctes  comme  représenté   ci-­‐dessous.  L’apposition  de  l’anode  et  de  la  cathode  ne  présente  pas  de  difficulté  particulière.  Tout  le   processus  de  production  est  dès  lors  orienté  vers  le  placement  des  couches  de  matériaux  organiques.              Source  :  Summitt,  C.  (2006).  OLED  Fabrication  for  Use  in  Display  Systems.  Optical  Sciences  Center,   University  of  Arizona,  Arizona.  
  23. 23. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   22     I.   PRODUCTION  DES  OLED  A  POLYMERE   En  ce  qui  concerne  la  production  des  OLED  à  polymères,  deux  méthodes  principales  se  distinguent.     Dans  la  première  méthode,  le  matériau  organique  est  généralement  déposé  sous  forme  liquide  grâce   au  «  spin-­‐coating  »,  qui  consiste  en  la  déposition  du  polymère  organique  sous  sa  forme  liquide  sur  un   substrat  mis  en  rotation.  Grâce  à  cette  rotation,  le  polymère  va  s’étendre  sur  toute  la  surface  du   substrat  se  solidifier  tout  en  s’évaporant.                   La   seconde   méthode,   connue   sous   le   nom   de   «  inkjet   printing  »,   est   considérée   comme   la   seule   solution   pour   des   OLED   de   grandes   surfaces   et   son   fonctionnement   est   semblable   à   celui   d’une   imprimante  classique.  Son  principal  inconvénient  est  la  difficulté  d’obtenir  la  précision  nécessaire  dans   l’application  de  «  l’encre  »  sur  le  substrat.  Nous  noterons  également  que  chaque  pixel  doit  être  apposé   séparément  sur  le  substrat.     Source  :  Chénais,  S.  &  Forget,  S.  (s.d.).  Diodes  électroluminescentes  organiques  :  de  la  visualisation  à   l’éclairage.    Laboratoire  de  physique  des  Lasers,  Université  Paris  13,  Villetaneuse.   Source  :  Summitt,  C.  (2006).  OLED  Fabrication  for  Use  in  Display  Systems.  Optical  Sciences  Center,  University  of   Arizona,  Arizona.  
  24. 24. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   23     II.   PRODUCTION  DES  OLED  A  PETITES  MOLECULES   Pour   les   OLED   à   petites   molécules,   la   couche   de   matériaux   organiques   est   déposée   grâce   à   l’évaporation  sous  vide.  Très  compliquée  et  délicate,  cette  méthode  est  toutefois  maîtrisée  par  les   industriels.  En  outre,  bien  que  cette  technique  soit  plus  coûteuse  que  celle  utilisée  pour  la  production   des   OLED   à   polymère,   elle   est   largement   employée   étant   donné   l’efficacité   et   la   durée   de   vie   supérieure  des  OLED  à  petites  molécules  par  rapport  aux  OLED  à  polymères.     Source  :  Chénais,  S.  &  Forget,  S.  (s.d.).  Diodes  électroluminescentes  organiques  :  de  la  visualisation  à   l’éclairage.    Laboratoire  de  physique  des  Lasers,  Université  Paris  13,  Villetaneuse.   C.   EFFICACITE  DES  OLED  ET  EFFET  BURN-­‐IN   Les  avantages  et  inconvénients  des  applications  utilisant  des  OLED  seront  analysés  plus  en  détail  dans   la  suite  du  rapport.  Nous  nous  contenterons  ici  d’une  brève  explication  d’un  défi  scientifique  relatif  à   l’efficacité  des  OLED.   La  capacité  des  électrons  à  émettre  de  la  lumière  plutôt  que  de  la  chaleur  lors  de  leur  changement  de   niveau  d’énergie  est  principalement  liée  à  la  structure  moléculaire  du  matériau  utilisé.  On  distinguera   ici   les   molécules   dites   «  fluorescentes  »   et   les   molécules   «  phosphorescentes  ».   Dans   le   cas   des   molécules  phosphorescentes,  tous  les  excitons  (électrons  «  excités  »)  dégageront  de  la  lumière  lors   de  leur  changement  d’état.  A  l’inverse,  dans  le  cas  des  molécules  fluorescentes,  seulement  25%  des   électrons  émettront  de  la  lumière  tandis  que  les  75%  restant  dégageront  de  la  chaleur.  Toutefois,  la   durée  de  vie  des  matériaux  phosphorescents  est  inférieure  à  celle  des  matériaux  fluorescents,  en   particulier   pour   l’émission   d’onde   lumineuse   de   faible   amplitude   qui   use   plus   rapidement   les   matériaux  (lumière  bleu).  Tout  le  défi  repose  dès  lors  sur  l’amélioration  de  ce  rendement  lumineux  et   sur  l’augmentation  de  la  durée  de  vie  des  matériaux  phosphorescents.     L’effet  burn-­‐in  décrit  la  dégradation  accélérée  des  pixels  utilisés  pour  afficher  une  image  par  rapport   à  leur  voisin.  
  25. 25. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   24     Par  exemple  :     Ici,  on  voit  que  les  pixels  utilisés  dans  la  première  image  sont  moins  lumineux  (dans  la  deuxième),  ce   qui  mène  à  une  moins  bonne  qualité.      
  26. 26. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   25     PARTIE  II  :  DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   A.   LES  OLED  :  QUELS  DEVELOPPEMENTS  POSSIBLES  ?   Les  développements  technologiques  basés  sur  la  technologie  OLED  sont  multiples  et  variés.  Nous  nous   intéresserons,  dans  cette  section,  tout  particulièrement  aux  écrans  incurvés  avant  de  passer  en  revue   les  autres  développements  technologiques  possibles.     I.   LES  ECRANS  INCURVES   L’écran  incurvé  est  probablement  le  domaine  d’exploitation  des  OLED  le  plus  connu  du  grand  public.   Le  grand  avantage  des  OLED  par  rapport  aux  autres  sources  de  lumière  est  leur  capacité  à  créer  eux-­‐ mêmes  leur  propre  lumière  via  le  simple  passage  d’un  courant  électrique.   Contrairement  aux  autres  sources  de  lumière  qui  nécessitent  un  dispositif  lumineux  externe,  les  OLED   produisent  ainsi  leur  propre  lumière  dès  qu’un  courant  les  traverse  (voir  image  ci-­‐dessous).  Cette   caractéristique   des   diodes   électroluminescentes   organiques   permet   ainsi   de   réduire   de   manière   importante  l’épaisseur  des  écrans.       Source  de  l’image:  LG  Display,  Why  should  it  be  OLED,  for  the  Flexible  Display?   Cette  taille  réduite,  combinée  à  des  matériaux  facilement  malléables,  permet  la  production  d’écrans   ultra  fins  incurvés,  voir  «  enroulables  ».   Cette   caractéristique,   en   plus   de   la   grande   flexibilité   et   la   taille   réduite   des   matériaux,   fait   de   la   technologie   OLED   le   choix   idéal   pour   la   fabrication   d’écrans   incurvés.   Ainsi,   de   nombreuses   compagnies   ont   déjà   développé   de   nouveaux   écrans   incurvés,   voire   «  enroulable  »   comme   représentés  ci-­‐dessous.    
  27. 27. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   26        Prototype  de  TV  LG  OLED  enroulable6                        TV  OLED  WRGB  incurvée  (LG)7   II.   PROPRIETES  ET  AUTRES  DEVELOPPEMENTS  TECHNOLOGIQUES   La  technologie  OLED  appliquée  aux  écrans  comporte  de  nombreux  avantages  en  comparaison  avec   les  technologies  alternatives,  comme  en  dénote  le  tableau  ci-­‐dessous.     Source  de  l’image  :  LCD-­‐Compare  :  TV  OLED  :  explications,  avantages  et  modèles  OLED   Néanmoins,   les   OLED   ouvrent   la   voie   vers   de   nombreuses   autres   exploitations   possibles.   Nous   reprendrons,  dans  le  tableau  ci-­‐dessous,  les  principales  exploitations  possibles  liées  aux  propriétés   des  OLED.   Propriétés   Description   Exploitations  possibles     Ecrans  transparents   Les  OLED  transparentes   permettent  l’émission  de   lumière  de  part  et  d’autre  d’un   écran   Parmi  les  exploitations   possibles  de  cette  propriété,   nous  noterons  les  «  fenêtres   interactives  »  mais  également   les  smartphones,  par  exemple                                                                                                                             6  Source  de  l’image  :  http://www.lcd-­‐compare.com/tv-­‐oled-­‐amoled-­‐dossier-­‐61.htm   7  Source  de  l’image  :  http://www.lcd-­‐compare.com/tv-­‐oled-­‐amoled-­‐dossier-­‐61.htm    
  28. 28. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   27     Souplesse  et  faible  épaisseur   Les  matériaux  et  les  propriétés   des  OLED  permettent  de   «  plier  »  celles-­‐ci   Panneaux  publicitaires  autour   de  poteaux,  écrans  incurvés   (voir  ci-­‐dessus),  écrans   «  incassables  »,  etc.   Bonne  luminosité  et  fort   contraste  pour  une  faible   consommation.   Les  OLED  ont,  de  manière   générale,  une  meilleure   luminosité  et  un  meilleur   contraste  que  des   technologies  similaires   Feux  de  routes  pour  les   voitures,  écrans  de  grandes   dimensions,  panneaux   murales,  etc.   Faible  consommation   Les  OLED  consomment  moins   d’énergie  que  les  autres   sources  de  lumière   Applicable  à  toutes  les   exploitations  envisageables   B.   LES  DIFFERENTS  TYPES  D’OLED   Il  existe  une  multitude  de  types  d’OLED.  Nous  nous  concentrerons  ici  sur  les  deux  catégories  les  plus   importantes.  Les  autres  catégories  seront  simplement  reprises  dans  le  tableau  ci-­‐dessous.   Catégorie   Description   Utilisation     OLED  à  Matrice  Passive   (PMOLED)   Voir  ci-­‐dessous   Petits  écrans  (smartphone,   MP3,  etc.)   OLED  à  Matrice  Active   (AMOLED)   Voir  ci-­‐dessous   Grands  écrans  (TV,  panneaux   publicitaires,  etc.)     OLED  transparente  (TOLED)     Elles  sont  complètement   transparentes,  ce  qui  permet  à   la  lumière  d’être  visible  dans   les  deux  directions.  Elles   peuvent  être  incluses  dans  des   modèles  aussi  bien  de  matrice   active  que  passive   Ordinateurs,  «  smart   windows  »,  smartphones,  etc.     Foldable  OLED  (FOLED)   Ou  OLED  «  pliable  »   Elles  sont  très  flexibles  et   légères   Elles  sont  principalement   utilisées  pour  des  écrans  ayant   de  grande  chance  de   «  casser  »  et  dans  les  
  29. 29. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   28     applications  utilisant  des   écrans  incurvés     White  OLED  (WOLED)   Ou  OLED  blanche   Elles  émettent  de  la  lumière   blanche  (mais  pas   uniquement)  d’une  plus   grande  intensité  que  les  autres   types  d’OLED  et  consomment   moins  d’énergie   Elles  sont  utilisées  notamment   pour  les  véhicules   Top  emitting  OLED   Elles  sont  principalement   destinées  au  schéma  des   matrices  actives   Carte  à  puce   I.   LES  OLED  A  MATRICE  PASSIVE  (PMOLED)   Le  nom  vient  de  la  manière  dont  on  contrôle  l’OLED.  Ainsi,  chaque  ligne  de  «  cathode  »  est  arrangée   perpendiculairement  à  chaque  ligne  d’  «  anode  »  (voir  schéma  ci-­‐dessous).  L’intersection  des  anodes   et  cathodes  forme  les  pixels  d’où  la  lumière  est  émise.             Source  de  l’image:  HowStuffWorks,  electronics.howstuffworks.com/oled1.htm   Bien  que  les  PMOLED  soient  faciles  à  fabriquer  et  peu  coûteuses,  elles  consomment  plus  d’énergie   que  les  AMOLED,  mais  toujours  moins  que  la  technologie  LCD  et  LED.  En  outre,  son  affichage  est   restreint  en  taille  et  en  résolution,  c’est  pourquoi  on  les  utilise  en  général  dans  les  petits  appareils  tels   que  les  montres,  les  MP3,  téléphones,  etc.     II.   LES  OLED  A  MATRICE  ACTIVE  (AMOLED)   Contrairement  aux  PMOLED,  la  couche  d’anode  et  celle  de  cathode  est  continue  sur  toute  la  surface.   Ici,  un  support  électronique  est  directement  intégré  de  sorte  que  chaque  pixel  puisse  être  contrôlé   individuellement  via  un  réseau  de  transistors  TFT  (Thin  Film  Transistor).  
  30. 30. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   29       Source  de  l’image:  HowStuffWorks,  electronics.howstuffworks.com/oled1.htm   Les  AMOLED  sont  beaucoup  moins  énergivores  que  les  PMOLED  et  permettent  la  réalisation  d’écrans   de  taille  virtuellement  illimitée.  Toutefois,  leur  production  est  plus  complexe  et  plus  coûteuse.  
  31. 31. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   30     PARTIE  III  :  LE  MARCHE  DES  OLED   A.   PERSPECTIVES  DU  MARCHE   Le  marché  des  OLED  se  divise  en  deux  grands  secteurs  que  sont  l’affichage  et  l’éclairage.  Chacun  de   ces  marchés  suit  des  évolutions  différentes,  c’est  pourquoi  il  convient  de  les  analyser  séparément.     I.   AFFICHAGE   Les  premiers  écrans  OLED  ont  été  mis  sur  le  marché  il  y  a  déjà  une  dizaine  d’années.  Néanmoins,  en   1998,  certains  pionniers  utilisaient  déjà  la  technologie,  sous  la  forme  de  PMOLED,  dans  les  autoradios   des  voitures.     Aujourd’hui,  le  marché  des  écrans  OLED  pèse  plusieurs  milliards  de  dollars,  dont  la  plus  grosse  partie   provient  du  marché  des  téléphones  mobiles.  De  sorte  à  analyser  le  marché,  nous  nous  concentrerons   sur  la  technologie  AMOLED,  un  type  particulier  d’OLED.  En  effet,  cette  technologie  est  aujourd’hui  la   plus  utilisée  en  ce  qui  concerne  les  applications  d’affichage  de  haute  résolution,  par  rapport  à  la   technologie  PMOLED.     Source  :  DisplaySearch,  Cintelliq   Le  marché  de  l’AMOLED  serait  par  ailleurs  en  pleine  croissance  selon  DisplayResearch.  En  effet,  le  total   des  ventes  est  passé  d’une  valeur  de  500  millions  de  dollars  en  2009  à  plus  de  10  milliards  de  dollars   en  2014  et  les  perspectives  de  croissance  sont  optimistes,  comme  en  démontre  le  graphique  ci-­‐dessus.   La  société  DisplayResearch  estime  en  effet  le  marché  à  23  milliards  de  dollars  pour  2022,  soit  une   croissance  de  230%  sur  8  ans,  notamment  grâce  à  la  démocratisation  des  TV  OLED.     La   vente   d’écrans   AMOLED   pour   téléphones   mobiles   ne   devrait   pas   augmenter   de   manière   significative.  Cela  pourrait  être  dû  au  fait  que  la  production  des  écrans  deviendra  de  plus  en  plus  
  32. 32. BERTIAU  GARY,  CLEMENT  MELISSA,  PAPADOPOULOS  NICOLAS,  PHETSARATH  SOULYVANH   31     rentable  avec  le  temps,  ce  qui  tendra  à  diminuer  les  prix  de  vente,  compensant  ainsi  une  augmentation   du   nombre   de   ventes.   Le   reste   de   la   croissance   devrait   s’expliquer   notamment   par   l’avènement   d’autres  applications  d’écrans  AMOLED.     Ces  chiffres  ne  sont  cependant  que  des  prévisions.  Les  ventes  futures  dépendront  non  seulement  de   la  capacité  des  entreprises  à  produire  de  manière  plus  efficace  et  rentable,  mais  aussi  de  la  volonté   des  consommateurs  de  passer  à  cette  nouvelle  technologie.   Ces  incertitudes  se  reflètent  dans  la  tendance  actuelle  du  marché  global  de  l’affichage.  En  effet,  de   manière  générale,  à  l’heure  actuelle,  les  entreprises  tendent  à  se  concentrer  sur  des  technologies  plus   sûres  et  dont  la  production  est  mieux  maitrisée,  tel  que  le  LCD  notamment.       Source  :  DisplaySearch,  Cintelliq   Comme  nous  pouvons  le  voir  sur  le  graphique  ci-­‐dessus,  l’OLED  ne  représente  qu’une  petite  fraction   du  marché  actuel,  en  comparaison  aux  LCD  principalement.  Les  écrans  OLED  restent  un  petit  segment   du  marché,  n’égalant  pas  les  autres  technologies.   Néanmoins,  le  faible  attrait  du  public  et  les  efforts  qui  sont  encore  à  réaliser  ne  freinent  pas  toutes  les   entreprises.  En  effet,  certaines  d’entre  elles,  souvent  de  grande  taille,  comme  Samsung  ou  encore  LG,   semblent  décidées  à  adopter  la  nouvelle  technologie,  voire  à  en  faire  la  remplaçante  désignée  face   aux   autres   technologies   d’affichage.   A   contrario,   d’autres   entreprises   ont   tenté   de   d’adopter   la   technologie   assez   tôt,   mais   ont   fini   par   l’abandonner   étant   donné   les   difficultés   techniques   et   financières  qu’impliquent  son  développement.  Cela  est  le  cas  de  SONY  par  exemple.  Les  deux  cas  de   figure,  persévérance  ou  abandon,  seront  explicités  en  détails  dans  la  suite  du  rapport  via  une  étude   financière  approfondie  de  LG  et  SONY.    

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