Il existe une nouvelle composition chimique qui pourrait rendre les panneaux OLED plus respectueux de l'environnement et moins chers à fabriquer en excluant les matériaux de terres rares très coûteux qui, depuis des années, entrent dans la composition des meilleurs téléviseurs OLED.

La clé de cette avancée réside dans un tout nouveau complexe de manganèse (Mn) développé par l’Université de Dongguk. L'université basée en Corée du Sud a publié ses conclusions dans le Chemical Engineering Journal en octobre dernier, mettant en avant une méthode révolutionnaire dans le processus de fabrication des substrats OLED.

La plupart des écrans OLED sont fabriqués à l'aide d'un processus dit de solution, qui nécessite des matériaux de terres rares coûteux pour maintenir la stabilité et l'efficacité de leurs complexes internes. Plusieurs autres contraintes, comme la résistivité du solvant, comme le souligne un article publié dans les National Institutes of Health, prouvent que le processus de résolution n'est pas une méthode totalement fiable ou rentable pour la fabrication d'OLED.

L’approche menée par les chercheurs de l’Université de Dongguk exploite cependant des matériaux beaucoup plus abondants et moins chers que le processus de fabrication conventionnel.

La science révolutionnaire de la technologie des téléviseurs OLED

L'équipe, dirigée par le professeur adjoint Vijaya Gopalan Sree, a découvert grâce à un nouveau processus un tout nouveau complexe de bromure de Mn (II) (MnBz) zéro dimension non toxique qui pourrait remodeler la façon dont les émetteurs OLED sont manipulés lors de la fabrication.

Leur processus a vu la synthèse du MnBz en combinant deux produits chimiques – le bromure de manganèse (MnBr2) et le benzyltriphénylphosphonium (Ph3BzPBr) – par broyage sans solvant. La solution nouvellement créée a ainsi été évaporée pendant plusieurs jours, ce qui a donné lieu à des cristaux uniques de MnBz, qui se sont révélés présenter un rendement quantique élevé en tandem avec des émissions de lumière verte brillante.

Infographie complexe MnBz

À l’aide de ces cristaux MnBz, Sree et l’équipe ont développé un dispositif électroluminescent blanc chaud et un dispositif OLED phosphorescent vert, qui ont tous deux montré une efficacité actuelle de 56,84 cd A-1 et une efficacité quantique record de 11,42 %. En bref, c'est bien plus efficace que les OLED de la génération actuelle et réduit l'empreinte écologique de la fabrication des OLED.

De plus, le premier dispositif émetteur de lumière blanc chaud à base complexe de ce type a fourni un indice de rendu des couleurs (IRC) de 78, ce qui est assez bon par rapport aux OLED classiques qui sont généralement en moyenne autour de 90 et diminuent avec le temps d'utilisation.

« Le remplacement des métaux de terres rares coûteux comme l'or et le platine par des complexes de métaux de transition riches en terres cristallines peut aider à obtenir des solutions d'éclairage ou des écrans moins chers mais lumineux et dynamiques », explique le Dr Sree.

Au-delà de la baisse potentielle du prix moyen d'un panneau OLED, le nouveau processus de fabrication MnBz pourrait également garantir que ces dispositifs sont économes en énergie. Cela est dû en grande partie aux spécifications de luminosité élevée de ces émetteurs basés sur MnBz, car cela pourrait permettre des systèmes d’éclairage et des appareils électroniques grand public plus respectueux de l’environnement à long terme.

Alors, qu’est-ce que cela signifie pour les téléviseurs QD-OLED et LG OLED ?

Les téléviseurs OLED de LG, comme le LG C3 OLED et le LG G3 OLED, utilisent la technique de fabrication solution-processus. De même, pour ses téléviseurs QD-OLED, comme le S95C OLED, Samsung exploite également le processus de solution, ce qui confère aux modèles de l'entreprise leur prix plus élevé.

Le passage aux cristaux MnBz pourrait non seulement signifier un avenir plus respectueux de l’environnement pour une grande variété de panneaux de télévision et d’appareils électroniques grand public dans les entreprises, mais également les rendre plus abordables pour le consommateur moyen.

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