Les écrans PeLED Ultra-Lux : 1 000 fois plus lumineux que l’OLED ?
Une nouvelle technologie d’écran PeLED, du centre de de recherche et d’innovation IMEC en Belgique, pourraient surpasser la technologie OLED. Ce projet de recherche, nommé Ultra-Lux, pourrait émettre mille fois plus de lumière que les dalles OLEDs actuels. Une valeur exceptionnelle, mais le centre de recherche ne donne pas de valeur en cd/m² ou nits, ni le type d’écran pris en référence. Même en prenant, les dalles OLED avec les plus bas niveaux de luminosité (environ 200 nits), mille fois plus de luminosité reste exceptionnel.
Les écrans PeLED Ultra-Lux sont mis au point à partir d’un nouveau type de LED à base de Pérovskite, Les pérovskites présentent des caractéristiques exceptionnelles : elles sont hautement efficaces sur l’absorption et la restitution de la lumière et assurent une bonne conductivité électrique avec une faible dissipation de chaleur. De plus, elles sont économiques et faciles à produire et à manipuler.
Si les avantages de l’OLED sont reconnus unanimement, leur coût de production reste un problème aujourd’hui. Les écrans PeLED Ultra-Lux pourraient donc répondre à plusieurs problématiques de l’OLED, notamment le coût de production, la luminosité émise et également la faible dissipation de chaleur.
Selon ses concepteurs, cette avancée représente une étape clé vers la création d’un laser à injection de perovskite, ouvrant ainsi la voie à des applications telles que la projection d’images, la détection environnementale et les diagnostics médicaux.
Les perovskites : un élèment clef des écrans PeLED Ultra-Lux
Les LEDs ont révolutionné l’éclairage moderne et la technologie de détection, étant utilisées désormais dans divers domaines, de l’éclairage domestique à l’industrie, en passant par la médecine. Les LED organiques (ou OLED) couramment utilisées, comme celles équipant les écrans de smartphones, reposent sur des matériaux minces organiques en tant que semi-conducteurs. Cependant, leur luminosité maximale reste limitée.
C’est là qu’interviennent les perovskites. Ces matériaux, caractérisés par leur structure cristalline spécifique, vont au-delà de leur utilisation dans les cellules photovoltaïques pour capter la lumière. Leurs excellentes propriétés optoélectroniques, leur faible coût de production et leur efficacité électrique en font des candidats prometteurs pour les applications d’émission de lumière, comme les LEDs.
Malgré leur capacité à supporter des densités de courant élevées, les perovskites n’ont pas encore permis de créer des lasers émettant une lumière cohérente à haute intensité. Cependant, le projet ULTRA-LUX d’Imec a marqué une première en concevant une architecture de pile LED en perovskite à faibles pertes optiques, capable de fonctionner à des densités de courant électrique bien supérieures à celles des OLEDs traditionnels.
Les écrans PeLED Ultra-Lux, lasers ou amplificateurs optiques
Cette avancée ouvre la voie à des diodes laser en film mince à haute puissance, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour les applications des lasers en perovskite. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans un article de Nature Photonics intitulé « Electrically Assisted Amplified Spontaneous Emission in Perovskite Light Emitting Diodes ».
Pour résumer cette étude, les chercheurs ont développé une nouvelle version de LEDs à pérovskite capable d’émettre une lumière plus intense grâce à une technique combinant des impulsions électriques et optiques. À très basse température, ils ont obtenu des performances impressionnantes, ouvrant la voie à des applications comme les amplificateurs optiques et les lasers. Cette innovation montre que l’injection électrique peut contribuer efficacement au gain optique, ce qui est prometteur pour les technologies futures.
Le projet Ultra-Lux, soutenu par le Conseil européen de la recherche dans le cadre du programme Horizon 2020 de l’Union européenne, bénéficie d’une subvention avancée accordée au Professeur Paul Heremans et se poursuit jusqu’au 30 septembre 2024. Les applications de la technologie PeLED Ultra-Lux sont nombreuses : des écrans, laser ou amplificateurs optiques. Il s’agit pour l’instant de prototype, il faudra donc être patient avant de voir des applications grand public.
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