Les OLED sont une classe d'électronique organique déjà présente dans le commerce dans les smartphones et les écrans et qui peut être plus efficace que les technologies concurrentes.

Bien que les écrans de télévision OLED offrent une qualité d'image éclatante, ils présentent également des inconvénients tels qu'un coût élevé et une durée de vie relativement courte.

Dans les écrans OLED, les pixels de l'écran sont composés de trois sous-pixels de couleurs différentes :rouge, vert et bleu, qui s'allument à différentes intensités pour créer différentes couleurs. Cependant, les sous-pixels qui émettent de la lumière bleue sont les moins stables et peuvent être sensibles au « burn-in » de l'écran, ce qui peut décolorer l'écran et ruiner la qualité de visualisation.

Dans un article publié dans Nature Materials , une équipe de chercheurs des universités de Northumbria, Cambridge, Imperial et Loughborough décrivent une nouvelle conception qui surmonte ces problèmes et pourrait conduire à des systèmes plus simples et moins coûteux avec une lumière bleue plus pure et plus stable.

Leurs découvertes pourraient conduire à l'avenir à ce que les écrans de télévision et de smartphone consomment moins d'énergie, ce qui les rendrait plus efficaces et durables.

Une OLED est construite comme un sandwich, avec des couches de semi-conducteurs organiques entre deux électrodes. Au milieu de la pile se trouve la couche émissive, qui s’allume lorsqu’elle est alimentée en électricité. L'énergie électrique va dans les molécules, qui libèrent ensuite cette énergie supplémentaire sous forme de lumière.

Une OLED idéale transforme la majeure partie de l’énergie électrique en lumière, mais parfois l’énergie est détournée et dégrade la structure de l’OLED. C'est particulièrement un problème avec la lumière bleue et cela réduit à la fois l'efficacité et la durée de vie de l'OLED.

Le Dr Marc Etherington, professeur adjoint de photophysique moléculaire au département de mathématiques, de physique et de génie électrique de l'université de Northumbria, étudie les propriétés des semi-conducteurs organiques.

Il a mené une analyse spectroscopique des énergies triplet des molécules pour mesurer et acquérir une compréhension cruciale du fonctionnement de leur processus de transfert d'énergie.

Les découvertes du Dr Etherington constituent un élément clé de cette étude, aidant l'équipe de recherche à se faire une idée complète de la disposition des niveaux d'énergie.

L'équipe de recherche a conçu une nouvelle molécule électroluminescente dotée de boucliers ajoutés pour bloquer les voies énergétiques destructrices et contrôler la façon dont les molécules interagissent.

Cette meilleure compréhension de l'efficacité d'une molécule dans une OLED éclairera la façon dont les matériaux seront conçus et utilisés à l'avenir, soutenant ainsi la progression vers des performances plus élevées des appareils.

Le Dr Etherington a expliqué :« Avec cette nouvelle molécule, nous avons créé un canal pour développer des OLED plus efficaces qui réduiront la consommation d'énergie de nos appareils à l'ère de l'information. Alors que nous travaillons tous vers des objectifs de zéro émission nette, cela pourrait avoir un impact significatif. pour les fabricants et les consommateurs."

L'auteur co-correspondant, le Dr Daniel Congrave, de l'Université de Cambridge, qui a dirigé la conception des matériaux et les travaux de synthèse aux côtés du professeur Hugo Bronstein, a déclaré :« Les écrans OLED ont une excellente qualité d'image et sont très haut de gamme. Cependant, les téléviseurs OLED ne le font pas. Ne dure pas aussi longtemps que les autres écrans.

"Les pixels qui émettent de la lumière bleue sont essentiels pour un affichage pratique, mais c'est aussi là que résident les problèmes. Nous avons conçu une molécule qui nous a permis de simplifier la couche émissive du pixel bleu à seulement deux composants, tout en conservant une efficacité élevée, ce qui pourrait contribuer à réduire les coûts.

"La molécule que nous décrivons dans cet article est également l'une des molécules bleues à émission la plus étroite, ce qui est très utile pour les écrans car elle permet une grande pureté des couleurs."