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Posté par Redbran le Mercredi 29/11/2017 à 12:00
Les OLED traitées en solution ouvrent la voie aux futures applications d'éclairage

Illustration SOLDELIGHT
Avant qu'il ne puisse bénéficier à nos rues et à nos maisons, l'éclairage OLED doit être rendu plus accessible. Le projet SOLEDLIGHT a développé de nouvelles OLED multicouches grâce à un nouveau procédé qui devrait augmenter de 20 % l'efficacité de la production, ce qui se traduira par une diminution de leur coût.

Bénéficiant directement du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) PI-SCALE, qui comprend la création de lignes pilotes pour produire des OLED souples en utilisant des méthodes de dépôt roll-to-roll, SOLEDLIGHT (Solution Processed OLEDs for Lighting) est parvenu à mettre au point (Graphie) des OLED multicouches dont le rendement atteint 20 lm/W. Bien qu'ils ne soient pas encore au niveau de leurs équivalents traités sous vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.), on espère que, d'ici la fin du projet, ces nouveaux dispositifs atteindront 100 lm/W et des durées de vie (La vie est le nom donné :) supérieures à 15 000 heures (L'heure est une unité de mesure  :).

Le Dr Henk Bolink, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...) à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et...) de Valence et coordinateur de SOLEDLIGHT, discute des réalisations actuelles du projet et de son potentiel, notamment pour l'éclairage général et les applications dans le secteur automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou...).

En quoi votre projet apporte-t-il une solution potentielle au problème du coût des éclairages OLED ?

Les OLED multicouches imprimées ou enrobées sont intéressantes par leurs performances élevées et parce qu'elles peuvent être produites avec des méthodes de dépôt à haut débit (Le terme de haut débit (ou large bande par traduction littérale de l'expression anglosaxonne broadband) fait référence à des capacités d'accès...) efficaces pour l'utilisation des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.). Le coût d'investissement initial est d'autre part moins élevé qu'avec les procédés industriels traditionnels de dépôt sous vide.

Qu'en est-il de l'efficacité et de la durée de vie de vos OLED? Comment se comportent-elles par rapport aux solutions alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) ?

Les OLED traitées avec la solution de SOLEDLIGHT ne sont pas encore au niveau de leurs équivalents traités sous vide. Les premières OLED totalement traitées en solution sont constituées de cinq couches actives et atteignent 20 lm/W.

Pouvez-vous nous en dire plus au sujet des spécificités de votre technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) et de vos procédés de production ?

Notre objectif pour des OLED totalement traitées en solution est basée sur une double approche de couches réticulables et de solvants orthogonaux. La ligne d'enrobage roll-to-roll (R2R) que nous avons utilisée, disponible au Holst Centre for R&D, est constituée de deux stations d'enrobage situées à l'intérieur d'une salle blanche compacte. Elle comprend deux fours de séchage fermés, l'un de 20 m et l'autre de 10 m, pour les atmosphères d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) ou inertes, situés en dehors de la salle blanche. Les deux machines à enrober sont couplées dans une seule ligne et utilisent un système de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation,...) à bande unique qui permet de traiter le substrat sans jamais toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la...) la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) sensible où est appliqué l'enrobage.

Pourquoi avez-vous choisi spécifiquement cette ligne de production ?

Un objectif du projet SOLEDLIGHT était de démontrer la production à haut débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) et à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le terme...) d'OLED en utilisant des technologies à base de solution. La ligne d'enrobage R2R développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) dans le cadre du projet PI-SCALE au Holst Centre est unique en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) par sa capacité à déposer des encres OLED fonctionnelles sur de grandes surfaces et à grande vitesse (On distingue :).

Des analyses économiques ont montré que la production en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution...) d'éléments d'éclairage OLED à un coût compétitif nécessite un traitement en solution, car le dépôt sous vide devrait être bien trop onéreux (il faut cependant noter que la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus...) est différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des entiers...) pour les applications d'affichage). La ligne R2R est donc parfaitement adaptée aux besoins de notre projet.

Quelles ont été les principales leçons du projet ?

Le succès de la production en R2R d'OLED par des techniques à base de solution dépend fortement des propriétés précises des matériaux utilisés, et particulièrement de leur stabilité / sensibilité chimique à des agents environnementaux comme l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), qui peuvent potentiellement les dégrader et affecter les performances du dispositif.

C'est un problème beaucoup plus sérieux pour la fabrication R2R que pour le traitement feuille-à-feuille, où il est beaucoup plus facile d'exclure complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité...) les influences de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) ambiante. Lorsque des systèmes de matériaux suffisamment stables sont disponibles, le procédé R2R peut cependant être mis en ?uvre sans compromis sur la qualité des dispositifs OLED finaux, par rapport à la production feuille-à-feuille.

À quelles difficultés vous êtes-vous heurtés et comment les avez-vous surmontées ?

Les couches émettant de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...) et constituées de matériaux à faible poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle...) moléculaire sont difficiles à protéger contre le dépôt ultérieur de couches effectué en utilisant des procédés humides. En utilisant une combinaison (Une combinaison peut être :) de composants réticulables et de solvants orthogonaux, nous avons pu préparer des OLED pouvant être intégralement traitées en solution.

Quels sont vos plans de commercialisation à l'issue du projet ?

SOLEDLIGHT a deux partenaires industriels, OSRAM OLED GmbH et Solvay, ainsi que l'Open Innovation Centre Holst. OSRAM s'intéresse actuellement aux OLED pour l'industrie automobile, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en poursuivant ses activités dans l'éclairage général.

Dans ces deux domaines d'application, les OLED traitées en solution et les techniques de R2R sont considérées comme de futures alternatives au procédé établi à base d'évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide. C'est un...). Certains des matériaux et / ou technologies développés dans le cadre de SOLEDLIGHT pourraient être intégrés dans les services de ligne pilote OLED du projet PI-SCALE, situé au Holst Centre, dont l'objectif est de devenir une entité commerciale autonome après une période initiale de financement par l'UE.

Pour plus d'information voir: projet SOLDELIGHT

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Source: CORDIS-Europa
 
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