L'OLED, une nouvelle source de lumière pour les TV

La diode électroluminescente organique, nommée OLED, est une technologie permettant aux pixels d'une TV de créer leur propre lumière afin qu'ils puissent constituer une image visible.

Jusqu'alors, la lumière des pixels d'une TV était fournie soit par un dispositif lumineux externe, des tubes luminescents ou des LED pour les TV LCD, soit par une réaction chimique sur les TV plasma (gaz excité). Désormais, la lumière illuminant les pixels d'une TV peut être produite par des composants OLED.

La diode OLED est constituée de plusieurs couches très fines, contenant des matériaux organiques (à base de carbone) :
  • la couche ETL "Electron Transport Layer", elle va transporter des électrons
  • la couche HTL "Hole Transport Layer" qui va transporter des "trous" qui ne contiennent pas d'électrons
  • la couche EML "Emitter Layer" où les électrons et les "trous" vont se rencontrer.


Ces couches sont intercalées entre une anode et une cathode, ce qui permet qu'elles soient traversées par du courant.
Lorsqu'un courant électrique traverse l'ensemble, les électrons et les "trous" se rencontrent au niveau de la couche d'émission où ils se combinent pour produire le photon à l'origine de la lumière.
Illustration de la structure d'une TV OLED (crédit : LCD-Compare)
Il existe deux types de circuits destinés à contrôler les pixels des écrans OLED :
  • la matrice passive, utilisée pour les petits écrans (baladeurs MP3, smartphones, etc.), qui est formée de fils conducteurs horizontaux et verticaux qui se croisent, on parle de PMOLED
  • la matrice active, celle qui est utilisée pour les TV et qui permet de gérer indépendamment chaque pixel via un circuit intégré dans chacun d'entre eux. On parle d'AMOLED.


L'électroluminescence de l'OLED permet donc aux pixels de la TV d'être visibles sans nécessiter un dispositif lumineux externe.
Cela permet de réduire l'épaisseur de la TV, de limiter la consommation d'énergie et d'alléger son poids.
Les avantages, les inconvénients et les performances des TV OLED

Les TV OLED bénéficient de plusieurs atouts, on peut retenir :
  • un rendu en niveau de noir et un taux de contraste élevés, grâce à la possibilité d'éteindre totalement les pixels
  • un bon rendu des couleurs, grâce à une échelle des nuances de gris complète
  • un faible temps de réponse, pouvant passer sous la barre de 0.1 ms
  • des angles de vision et une luminosité importants, la lumière est émise directement au niveau des pixels.
  • une consommation en énergie réduite.
  • la possibilité de créer des écrans transparents et souples.


De part leur conception, les TV OLED peuvent également être très fines, ce qui permet aux constructeurs de jouer sur le design et de commercialiser des modèles dont l'épaisseur se limite sur certaines parties à quelques millimètres.
A gauche une TV LCD (rétroéclairée par tubes luminescents), au milieu une TV LCD Edge LED, à droite une TV OLED (crédit : LCD-Compare)
En contrepartie :
  • les matériaux organiques utilisés dans la technologie OLED pour créer la lumière bleue se dégradent plus rapidement que ceux utilisés pour créer les couleurs rouges et vertes, ce qui peut modifier la balance des couleurs et impacter la durée de vie de l'écran. Les constructeurs peuvent par exemple faire varier la taille des sous-pixels de chaque couleur et optimiser leur rendement en luminosité pour remédier à cela.
  • les composants OLED sont sensibles à l'humidité, les fabricants développent donc des procédés d'étanchéité améliorés.
  • la structure de l'écran est initialement plus sujette à créer des reflets que les écrans LCD, toutefois la combinaison d'un revêtement d'écran anti-reflet et d'un filtre polarisant la lumière permet de corriger cela.
  • les UV sont susceptibles d'endommager un écran OLED, mais l'intégration d'un filtre dans le revêtement permet de protéger l'écran.


Théoriquement, en comparaison aux TV LCD (rétroéclairées par des tubes lumineux ou des LED) et aux TV plasma, les TV OLED proposent de meilleures performances, essentiellement au niveau de la qualité de l'image et de la consommation énergétique.
Performances théoriques des TV OLED, LCD LED et Plasma
Technologie Contraste Temps de réponse Angles de vision Colorimétrie Consommation
OLED
LCD LED
Plasma

L'OLED pourrait donc s'imposer comme l'alternative à la technologies LCD LED actuellement utilisées dans les TV à écran plat.