Cette image montre de nouveaux points quantiques de séléniure de cadmium (CdSe) avec une chimie d'amélioration de ligand. Les flacons de gauche contiennent des points quantiques; le flacon de droite contient du solvant sans points quantiques. Crédit :Delaina Amos.
Ce n'est pas facile de se mettre au vert. Pour les applications d'éclairage domestique, Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) promettent d'être à la fois écologiques et polyvalentes. Bien qu'ils ne soient pas aussi efficaces que les diodes électroluminescentes (DEL) ordinaires, ils offrent une plus large gamme de choix de matériaux et sont plus économes en énergie que les lumières traditionnelles. Les OLED peuvent également être appliqués sur des surfaces flexibles, ce qui peut conduire à des lumières ou des écrans de télévision qui peuvent être enroulés et rangés dans une poche.
Un axe de recherche prometteur consiste à combiner les OLED avec des points quantiques inorganiques, minuscules cristaux semi-conducteurs qui émettent différentes couleurs de lumière selon leur taille. Ces OLED "hybrides", également appelées LED à points quantiques (QD-LED), augmenter l'efficacité des dispositifs électroluminescents et également augmenter la gamme de couleurs pouvant être produites. Mais la fabrication commerciale de cette technologie verte prometteuse est encore difficile et coûteuse.
Pour rendre les OLED plus économiques et plus faciles, des chercheurs de l'Université de Louisville dans le Kentucky développent de nouveaux matériaux et méthodes de production en utilisant des points quantiques modifiés et l'impression à jet d'encre. L'équipe discutera de son travail de développement de dispositifs QD-LED plus commercialement réalisables lors de la Conférence sur les lasers et l'électro-optique (CLEO :2013) du 9 au 14 juin à San Jose, Californie.
Selon Delaina Amos, professeur à l'Université de Louisville et chercheur principal des efforts de l'équipe, Le coût des matériaux et des processus de fabrication a été un obstacle majeur à l'utilisation des OLED dans les appareils d'éclairage quotidiens.
Pour appliquer à peu de frais les points quantiques à leurs appareils hybrides, les chercheurs de Louisville utilisent l'impression jet d'encre, populaire ces dernières années comme moyen de pulvériser des points quantiques et des matériaux OLED sur une surface avec une grande précision. Mais contrairement à d'autres groupes qui expérimentent cette méthode, L'équipe d'Amos s'est concentrée sur l'adaptation de la technique d'impression à jet d'encre pour une utilisation dans un cadre commercial, dans laquelle la production de masse minimise les dépenses et se traduit par des produits prêts à l'emploi abordables. "Nous travaillons actuellement à petite échelle, typiquement 1 pouce par 1 pouce pour les OLED, " Amos dit. " Le processus peut être étendu à partir d'ici, probablement à 6 pouces sur 6 pouces et plus."
Cette image montre des points quantiques avec une chimie conjuguée d'amélioration de polymère et de ligand. Crédit :Delaina Amos.
"Il y a une raison pour laquelle vous ne voyez pas de lampes OLED en vente dans la quincaillerie, " dit Amos, bien qu'elle ajoute qu'ils trouvent des utilisations dans de petits appareils tels que des appareils photo, cadres photo, et les écrans des téléphones portables. Pour rapprocher leurs QD-LED de leur commercialisation en tant qu'appareils d'éclairage domestique, Amos et son équipe ont synthétisé de nouvelles, des points quantiques moins chers et plus respectueux de l'environnement. L'équipe a également modifié les interfaces entre les points quantiques et d'autres couches de l'OLED pour améliorer l'efficacité avec laquelle les électrons sont transférés, leur permettant de produire une lumière plus efficace dans le spectre visible.
En plus de leur plus grande efficacité, gamme de couleurs plus large, et aptitude à être appliqué sur des surfaces souples, Les QD-LED d'Amos utilisent également des matériaux à faible toxicité, les rendant potentiellement meilleurs pour l'environnement. "En fin de compte, nous voulons avoir un faible coût, faible toxicité, et la capacité de fabriquer des appareils flexibles, " dit Amos. L'équipe a récemment fait la démonstration de petits appareils fonctionnels, et Amos ajoute qu'elle espère avoir des appareils plus gros dans les prochains mois.
