Les chimistes de l'USC Dornsife ont trouvé un moyen moins coûteux d'éclairer les écrans des smartphones et des téléviseurs, ce qui pourrait faire économiser de l'argent aux fabricants et aux consommateurs sans affecter la qualité visuelle.

Le cuivre est la réponse, selon leur étude, publié le 8 février dans la revue Science .

"La technologie actuelle qui se trouve dans chaque téléphone Samsung Galaxy, Apple iPhone et LG TV haut de gamme s'appuie sur des composés d'iridium pour les couleurs et la lumière sur les écrans OLED, " dit Mark E. Thompson, un chimiste à l'USC Dornsife College of Letters, Arts et Sciences et le Rayon. R. Irani Président de la Chaire Occidental Petroleum Corporation en chimie.

"Nous utilisons l'iridium parce que vous obtenez une émission lumineuse très efficace, mais c'est l'élément naturel le plus rare sur Terre, ", dit Thompson. "L'un de nos défis a été de trouver une alternative plus abondante."

Les tentatives précédentes pour générer un OLED à base de cuivre ont échoué. Les complexes de cuivre dans ces études avaient des structures plus faibles. Les molécules étaient instables, avec des durées de vie plus courtes que les composés d'iridium.

Le lien d'Iridium avec les dinosaures

Le cuivre résout définitivement le problème de disponibilité car c'est un métal abondant dans le monde entier. Iridium, d'autre part, ne se trouve que dans quelques endroits, principalement en Afrique du Sud et dans certaines parties de l'Asie.

L'hypothèse la plus largement acceptée qui explique la rareté de l'iridium et ses origines est qu'il a voyagé ici sur un météore, le même qui a anéanti les dinosaures il y a 65 millions d'années.

A moins qu'un autre météore comme celui-là ne frappe la Terre, l'iridium continuera à diminuer dans l'offre. La demande ne fait qu'augmenter à mesure que les smartphones, Les téléviseurs et autres appareils dotés d'écrans OLED gagnent en popularité.

Les OLED sont venus remplacer les écrans LCD à LED. Dans un écran OLED, chaque pixel génère de la lumière, tandis que dans les écrans LCD, les pixels sont éclairés par un rétroéclairage LED.

Chimie bleue

Outre sa rareté, L'iridium a un autre inconvénient pour la technologie OLED qui a laissé les chimistes perplexes pendant plus de deux décennies :des molécules plus faibles pour générer de la lumière bleue.

Lorsque les molécules des composés d'iridium sont excitées, ils génèrent très efficacement deux des couleurs primaires de l'écran OLED, le rouge et le vert, rapidement et dans des appareils qui offrent des durées de vie opérationnelles très longues, dit Thompson, dont le laboratoire a conçu les molécules rouges et vertes à base d'iridium.

La troisième couleur requise, bleu, a été le fléau de la technologie OLED car les OLED émissives bleues ont une courte durée de vie. Thompson a expliqué que les liaisons au sein des molécules bleues ont tendance à se rompre. Les molécules bleues nécessitent également plus d'électricité que les molécules vertes et rouges pour les dynamiser. Étant donné que le bleu fait partie des couleurs primaires de l'OLED, ses mauvaises performances peuvent affecter une gamme de couleurs que vous voyez sur un écran contenant du bleu.

L'équipe de Thompson a peut-être résolu cela, trop, avec leur nouveau complexe de cuivre, un complexe moléculaire plus rigide que le précédent, types échoués de composés de cuivre, qui étaient plus faibles. Le taux d'émission lumineuse du nouveau composé correspond également à celui de l'iridium, ainsi l'énergie est convertie efficacement en lumière et en couleur, les chimistes ont trouvé.

"Notre article expose les règles de conception de base pour obtenir des efficacités d'émission de type iridium à partir du cuivre, avec des couleurs allant du bleu au vert et au jaune, " a déclaré Rasha Hamze, l'auteur principal de l'étude et une ancienne élève de l'USC Dornsife qui a récemment commencé à travailler pour Universal Display Corporation.

"L'obtention d'une émission bleue efficace à partir de composés de cuivre ouvre de toutes nouvelles possibilités pour résoudre le problème des courtes durées de vie des dispositifs bleus."

L'équipe de l'USC a déposé une demande de brevet pour leur composé de cuivre.

Thompson dit qu'ensuite, il veut voir si ces composés de cuivre pourraient également conduire à la création d'un éclairage plus économe en énergie.