De nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université de Durham révèlent une voie inattendue vers des diodes électroluminescentes organiques bleues (OLED) plus lumineuses, plus efficaces et plus stables.
Les résultats, publiés dans la revue Nature Photonics pourrait contribuer à activer la prochaine génération de technologies d'affichage économes en énergie.
Les écrans OLED, utilisés dans la plupart des smartphones et téléviseurs modernes, reposent sur l'émission de lumière provenant de molécules organiques spécialisées.
Obtenir une émission bleue stable et efficace adaptée aux écrans reste un défi majeur.
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Durham ont mis au point une nouvelle stratégie de conception utilisant des OLED « hyperfluorescentes », où l'énergie est transférée d'une molécule « sensibilisatrice » à une molécule « émettrice » distincte.
Étonnamment, l'équipe a découvert que les molécules sensibilisatrices auparavant considérées comme de mauvais émetteurs fonctionnent en fait remarquablement bien dans les OLED hyperfluorescentes.
"Nous avons découvert un 'angle mort' dans lequel des matériaux négligés par la pensée conventionnelle peuvent devenir très efficaces lorsqu'ils sont utilisés comme sensibilisants dans les OLED à hyperfluorescence", a déclaré Kleitos Stavrou de l'Université de Durham, auteur principal de l'étude.
En particulier, il a été constaté que la molécule ACRSA triple l'efficacité des OLED lorsqu'elle est utilisée comme sensibilisateur dans les OLED à hyperfluorescence.
Les chercheurs attribuent cela à la structure moléculaire rigide de l'ACRSA et à ses états excités à longue durée de vie.
De manière encore plus frappante, en utilisant un sensibilisateur verdâtre, tel que l'ACRSA, une émission de lumière bleue profonde peut être obtenue en transférant l'énergie de l'ACRSA vers un émetteur terminal bleu.
"Cette approche réduit l'énergie des excitons par rapport à l'émission bleue directe dans les appareils, permettant ainsi des OLED bleues plus stables et plus durables", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le professeur Andrew Monkman du département de physique de l'Université de Durham.
Dans l'ensemble, la stratégie fournit un nouveau paradigme de conception moléculaire pour des écrans stables et hautement efficaces.
"Nos résultats révèlent un territoire inexploré pour les OLED hyperfluorescentes qui pourraient considérablement élargir le choix de matériaux pour la prochaine génération d'écrans qui consommeront également jusqu'à 30 % d'électricité en moins", a déclaré le professeur Monkman.
Les chercheurs prévoient ensuite de développer davantage d'OLED hyperfluorescentes, avec des partenaires industriels, en vue d'applications commerciales.
Plus d'informations : Exigences clés pour une sensibilisation ultra-efficace dans les OLED à hyperfluorescence, Nature Photonics (2024). DOI : 10.1038/s41566-024-01395-1
Informations sur le journal : Photonique naturelle
Fourni par l'Université de Durham
