Magnus Jonsson, professeur agrégé, et Shangzhi Chen, post-doctorat, au Laboratoire d'électronique organique de l'Université de Linköping. Crédit :Thor Balkhed
Des chercheurs de l'Université de Linköping ont développé une méthode qui pourrait conduire à de nouveaux types d'affichage basés sur les couleurs structurelles. Cette découverte ouvre la voie à des écrans couleur et des étiquettes électroniques bon marché et économes en énergie. L'étude a été publiée dans la revue scientifique Matériaux avancés .
Nous pensons généralement aux couleurs comme créées par des pigments, qui absorbent la lumière à certaines longueurs d'onde de sorte que nous percevons la couleur d'autres longueurs d'onde qui sont diffusées et atteignent nos yeux. C'est pourquoi les feuilles, par exemple, sont vertes et les tomates rouges. Mais les couleurs peuvent être créées d'autres manières, et certains matériaux semblent colorés en raison de leur structure. Les couleurs structurelles peuvent apparaître lorsque la lumière est réfléchie à l'intérieur du matériau à l'échelle du nanomètre. C'est ce qu'on appelle généralement les effets d'interférence. Un exemple trouvé dans la nature sont les plumes de paon, qui sont fondamentalement brunes mais acquièrent leur éclat bleu-vert caractéristique à partir de petites caractéristiques structurelles.
Des chercheurs de l'Université de Linköping ont développé une nouvelle méthode simple pour créer des couleurs structurelles à utiliser avec des écrans couleur réfléchissants. La nouvelle méthode peut permettre la fabrication d'écrans minces et légers à haute efficacité énergétique pour une large gamme d'applications.
Les écrans couleur réfléchissants diffèrent des écrans couleur que nous voyons dans la vie quotidienne sur des appareils tels que les téléphones portables et les ordinateurs. Ces derniers sont constitués de petites diodes électroluminescentes de couleur rouge, le vert et le bleu sont proches l'un de l'autre de sorte qu'ils créent ensemble une lumière blanche. La couleur de chaque diode électroluminescente dépend des molécules à partir desquelles elle est construite, ou en d'autres termes, son pigment. Cependant, il est relativement coûteux de fabriquer des diodes électroluminescentes, et l'utilisation globale des écrans émissifs consomme beaucoup d'énergie. Un autre type d'affichage, écrans réfléchissants, est donc explorée à des fins telles que les tablettes électroniques utilisées comme liseuses, et les étiquettes électroniques. Les écrans réfléchissants forment des images en contrôlant la manière dont la lumière incidente de l'environnement est réfléchie, ce qui signifie qu'ils n'ont pas besoin de leur propre source d'éclairage. Cependant, la plupart des écrans réfléchissants sont intrinsèquement monochromes, et les tentatives pour créer des versions en couleurs ont été plutôt compliquées et ont parfois donné de mauvais résultats.
Des chercheurs de l'Université de Linköping ont développé une méthode qui pourrait conduire à de nouveaux types d'affichage basés sur les couleurs structurelles. Crédit :Thor Balkhed
Shangzhi Chen est un nouveau docteur promu au Laboratoire d'électronique organique de l'Université de Linköping et auteur principal d'un article décrivant un nouveau type d'image couleur structurelle dynamique, publié dans la revue scientifique Matériaux avancés .
"Nous avons développé une méthode simple pour produire des images couleur structurelles avec des plastiques électriquement conducteurs, ou des polymères conducteurs. Le polymère est appliqué à des épaisseurs nanométriques sur un miroir par une technique connue sous le nom de polymérisation en phase vapeur, après que le substrat a été illuminé avec de la lumière UV. Plus l'éclairage UV est fort, plus le film polymère est épais, et cela nous permet de contrôler les couleurs structurelles qui apparaissent à différents endroits sur le substrat, " dit Shangzhi Chen.
La méthode peut produire toutes les couleurs du spectre visible. Par ailleurs, les couleurs peuvent être ajustées ultérieurement par variation électrochimique de l'état redox du polymère. Cette fonction a été populaire pour les écrans réfléchissants monochromes, et la nouvelle étude montre que les mêmes matériaux peuvent fournir des images dynamiques en couleur en utilisant des effets d'interférence optique combinés à un contrôle spatial des épaisseurs à l'échelle nanométrique. Magnus Jonsson, professeur agrégé au Laboratoire d'électronique organique de l'Université de Linköping, estime que la méthode a un grand potentiel, par exemple, pour des applications telles que les étiquettes électroniques en couleur. Des recherches plus poussées pourraient également permettre de fabriquer des écrans plus avancés.
« Nous recevons de plus en plus d'informations via des écrans numériques, et si nous pouvons contribuer à ce qu'un plus grand nombre de personnes accèdent à l'information grâce à des écrans bon marché et économes en énergie, ce serait un avantage majeur. Mais beaucoup de recherches restent à faire, et de nouveaux projets sont déjà en cours, " dit Magnus Jonsson.
