AMOLED

Une matrice passive OLED est moins coûteuse à produire qu’une matrice active grâce à sa technique d’adressage qui ne requiert pas l’intégration de circuits sur chaque pixel. En effet, sur ces écrans, le pixel est formé à chaque intersection des lignes et des colonnes de la matrice. Pour activer un pixel, une ligne est sélectionnée rapidement et un fort courant parcourt alors la diode durant ce temps de sélection afin de délivrer la luminosité nécessaire. Cependant, lorsque le nombre de pixels de l’écran augmente, le temps de sélection d’un pixel diminue et par conséquent l’amplitude du courant délivré au pixel augmente. Les niveaux de courant élevés réduisent considérablement la durée de vie de l’OLED ainsi que le rendement de l’écran. Ainsi, ces écrans sont à faible résolution et limités en dimensions, souvent entre 4 et 5 cm, avec l’affichage de simples caractères et sans mode vidéo.

Une matrice active OLED intègre des pixels dits actifs car ils ont été conçus pour pouvoir maintenir un état électrique après avoir été adressés. Les pixels intègrent, en effet, un circuit qui permet de les sélectionner indépendamment les uns des autres. Contrairement à la technologie LCD où le cristal est contrôlé par une tension, l’OLED est un composant commandé en courant et un transistor de type TFT est ici intégré pour créer le courant sur chaque pixel. Grâce à la création locale d’un courant, les forts pics de courants sur les diodes sont évités et des écrans à haute résolution peuvent être fabriqués. Cependant, puisque c’est un TFT qui fournit le courant à l’OLED, l’uniformité lumineuse de l’écran est dépendante de la variation des caractéristiques des OLED ainsi que des TFT les alimentant. Pour surmonter les problèmes de reproductibilité des performances électriques des composants, un circuit de compensation est souvent placé sur chaque pixel.

Circuit pixel OLED à deux TFT et une capacité (2T1C).

Le circuit pixel OLED le plus simple comporte deux TFT, l’un pour la sélection du pixel, l’autre pour commander en courant la diode durant la phase d’émission du pixel, c’est-à-dire lorsqu’il n’est pas sélectionné. Une capacité de stockage est également intégrée afin de maintenir durant cette période une tension de donnée proportionnelle à l’intensité lumineuse désirée. Puisque le courant délivré à la diode est relié à la tension de seuil du TFT de commande, les variations de ce paramètre entre TFT voisins ou sur l’ensemble de l’écran produisent une non-uniformité lumineuse perceptible, dont l'origine dépend de la nature de la couche de silicium utilisée pour fabriquer les TFT. Si la couche de silicium est amorphe, la tension de seuil du TFT tend à varier avec le temps et si la couche est cristallisée, la variation du seuil du transistor résulte de la méthode de cristallisation produisant une qualité inégale des grains de silicium.

Afin de supprimer les effets liés à une variation de la tension de seuil des TFT dû à un problème technologique, de nombreuses techniques et circuits plus ou moins complexes ont été proposés[7] - [8].

Le premier téléviseur OLED à être commercialisé fut produit par la compagnie Sony en 2007. Nommé XEL-1, avec une dimension de 11 pouces, il fut également le plus fin avec seulement 3 mm d’épaisseur. Des écrans prototypes de télévision de plus de 40 pouces avaient déjà été présentés en 2010, et préfiguraient l’apparition sur le marché grand public d’écrans de grandes dimensions[9].

En 2020, les téléviseurs à technologie OLED représentaient un marché de 4,3 millions d'unités[10].