Contrairement aux anciennes ampoules à incandescence qui produisaient de la lumière en chauffant un filament jusqu'à ce qu'il devienne incandescent (comme une ampoule classique), les OLED émettent de la lumière lorsque des électrons traversent les diodes. Ce procédé est plus économe en énergie et beaucoup plus compact. Cependant, la question de la production de pixels bleus à haut rendement reste un défi majeur pour l'industrie électronique.
Amélioration de l'efficacité électronique :
Le projet HyperOLED a été lancé pour développer un matériau OLED bleu à haut rendement et à durée de vie prolongée. Il visait également à simplifier la fabrication des OLED. L'objectif final était de permettre aux fabricants de produire des appareils électroniques grand public et des écrans plus efficacement. « Pour ce faire, nous avons commencé par collecter et analyser les données relatives aux matériaux de milliers d'appareils électroniques », explique Christof Pflumm, coordinateur du projet HyperOLED et expert en matériaux de haute performance chez Merck, en Allemagne. Un résultat clé du projet a été le développement réussi d'un système de matériau OLED bleu à haut rendement, intégré dans une structure OLED blanche, avec un nombre de couches réduit et une faible tension de fonctionnement. « Les techniques novatrices d'HyperOLED ont démontré qu'il était possible de réduire le nombre de couches dans les structures OLED », déclare M. Pflumm. « Cela permettrait d'économiser des matériaux et d'ouvrir la voie à une fabrication plus efficace d'appareils électroniques haute résolution. » Au cours de ces recherches, le projet a également mis en évidence l'importance des processus de transfert d'énergie et les limites des techniques de mesure courantes pour les caractériser. Cela a permis à l'équipe de comprendre comment améliorer encore l'efficacité énergétique des OLED. Des modèles ont été développés pour tester comment réduire les pertes d'énergie dans les dispositifs électroniques. Ces modèles ont montré comment modifier la conception moléculaire des émetteurs fluorescents pour limiter ces pertes.
Accélération du développement :
Globalement, Pflumm estime que les résultats du projet auront un impact considérable sur la fabrication future des dispositifs hyperfluorescents. La recherche de nouveaux matériaux OLED et de méthodes de mesure de leurs performances a déjà abouti à neuf demandes de brevets. « Ce projet a apporté de nombreuses connaissances et des méthodes novatrices dans le domaine des OLED hyperfluorescents », déclare-t-il. « Nos découvertes contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes physiques sous-jacents et permettront ainsi d'accélérer le développement. » En raison de la nouveauté des matériaux développés, l'intégration directe des innovations d'HyperOLED dans une ligne de production de micro-écrans n'était pas envisageable. « En raison des problèmes techniques que nous avons identifiés, nous n'avons pas pu atteindre des performances suffisantes en termes de stabilité des points de couleur et du dispositif pour une application directe dans les produits grand public », explique Pflumm. Néanmoins, un processus de fabrication comprenant le revêtement, le traitement final et la caractérisation a été mis au point avec succès. Le projet a également fourni aux développeurs et aux fabricants des indications précieuses concernant les décisions stratégiques pour le développement futur du matériau. Les résultats serviront également de base à une collaboration accrue entre les partenaires industriels du projet. « L’un des principaux objectifs était de rendre ces connaissances accessibles à l’ensemble de la communauté scientifique », explique Pflumm. « Cela se reflète dans le nombre de publications que nous avons réalisées, et nous continuons de recevoir des articles même après la fin du projet. »
