Un éclairage OLED souple repousse les frontières du design
Les clients de Marks & Spencer pourraient le constater dès l'année prochaine: l'éclairage est entré dans une ère nouvelle où les contraintes de conception ont disparu, la durabilité est un acquis et les coûts sont fortement en baisse. Cette évolution est le résultat d'un concept hautement innovant mis au point par un projet financé par l'UE où l'OLED, une technologie de plus en plus répandue dans les téléviseurs, les téléphones cellulaires ou même les montres, ne nécessite plus de substrats et d'un enrobage en verre. «Nous pouvons mettre l'OLED à l'envers, conserver la conductivité avec des anodes et cathodes alternatives, traiter le dispositif avec de nouvelles méthodes et le protéger avec un film mince. Le design du produit final peut se présenter sous une infinité de formes et tout cela est possible grâce à l'expertise et au savoir-faire européens», déclare Poopathy Kathirgamanathan, titulaire d'une chaire en ingénierie des matériaux électronique à l'Université Brunel de Londres et coordinateur de FLEXOLIGHTING. En deux ans et avec les éléments de base déjà en place, le consortium, qui englobe la totalité de la chaîne d'approvisionnement, a fait progresser la technique pour réaliser des premières mondiales dans les technologies de traitement. Les chercheurs ont utilisé de nouveaux substrats tels que l'acier souple planarisé, mis au point des contacts supérieurs transparents avec des films métalliques, fait la démonstration de contacts supérieurs alternatifs à base de polymères ou de graphène, démontré l'encapsulation en film mince et montré à quel point leur nouvelle technologie peut être efficace pour l'extraction de lumière. Meilleur à tous égards Cinq mois après la fin du projet, l'équipe se consacre maintenant à la fabrication de démonstrateurs percutants. «Nous avons défini des objectifs relatifs à l'efficacité, la durée de vie, la couleur, la taille des panneaux, l'uniformité de l'émission, la baisse de tension et les coûts, et j'ai toujours pensé que ces objectifs pourraient être atteints», déclare le Pr Kathirgamanathan. «En fait, les objectifs concernant la couleur, la taille des panneaux et la baisse de tension ont déjà été atteints.» Le consortium a également démontré que le coût des panneaux peut être considérablement réduit, soit en utilisant des méthodologies de traitement comme le dépôt organique en phase vapeur (OVPD), soit en utilisant des techniques de traitement en solution, afin d'obtenir de meilleures performances que les dispositifs fabriqués avec la technologie traditionnelle d'évaporation thermique sous vide. Pour les couches barrières, les taux de dépôt en phase vapeur atteints par les chercheurs sont les meilleurs au monde. Ils ont également prouvé que les dispositifs protégés par des couches minces faisant barrière à l'humidité sont tout aussi performants que ceux qui sont enrobés dans du verre. Enfin, ils ont pu démontrer: une OLED opérationnelle sur un substrat en acier, qui utilise un contact supérieur transparent en métal; le dépôt de PEDOT par dépôt de polymère en phase vapeur, qui présente une conductivité de premier plan et pourrait constituer une alternative à l'ITO; ainsi que des niveaux très intéressants d'extraction de lumière. Outre sa plus faible consommation d'énergie par rapport à d'autres solutions d'éclairage, la technologie de FLEXOLIGHTING est également excellente en termes de consommation de matériaux. Comparé au traitement des OLED par évaporation thermique sous vide, le traitement des dispositifs par OVPD / solution se traduit par une réduction du gaspillage des matières premières au cours de la fabrication, et les substrats en verre et en acier peuvent être récupérés et recyclés en fin de vie. «Il est également intéressant de souligner qu'il y a de plus en plus de preuves concernant les effets nocifs des UV produits par les autres lampes fluorescentes et les LED. L'éclairage par OLED présente un bon rendu des couleurs sans produire d'UV», fait remarquer le Pr Kathirgamanathan. Outre Marks and Spencer, partenaire du projet, qui utilisera probablement cette nouvelle technologie pour l'éclairage des magasins et les lampes domestiques, le Pr Kathirgamanathan mentionne d'autres applications possibles, comme des toitures à éclairage OLED ou l'intégration d'OLED dans la structure même des automobiles et des camions. «Il est très motivant de savoir que, dans quelques années, je pourrai marcher dans des centres commerciaux, des salles de conférence, des banques, des hôpitaux, etc. qui seront entièrement éclairés avec des OLED; et que les écrans OLED seront courants dans les secteurs automobile et médical», s'enthousiasme-t-il, avant de conclure: «Je suis convaincu que AIXTRON et Beneq, qui sont partenaires du projet, vont vendre des équipements exploitant directement les résultats que nous avons pu démontrer au cours du projet FLEXOLIGHTING. Très bientôt, nous verrons tous des éclairages OLED dans les magasins.»
Mots‑clés
FLEXOLIGHTING, OLED, éclairage, Marks & Spencer, graphène, extraction de lumière, OVPD, dépôt en phase vapeur
