On plie, on étire, on plie encore : ce nouvel OLED ne se froisse jamais

Des chercheurs sud-coréens et américains ont mis au point un écran OLED flexible capable de s'étirer jusqu'à 1,6 fois sa taille d'origine sans perdre ses propriétés optiques ni se fissurer. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique Nature.

Cette avancée intervient alors que les écrans flexibles actuels, présents dans les smartphones pliables, souffrent d'une fragilité bien documentée : les pliages répétés provoquent des microfissures dans les couches conductrices et dégradent progressivement la qualité d'image.

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Le MXene comme matériau clé

Le principal apport de cette recherche repose sur l'utilisation d'un nanomatériau appelé MXene pour former les électrodes de l'écran. Ce matériau, développé en 2011 par le College of Engineering de l'université Drexel, combine conductivité électrique, résistance mécanique, souplesse et transparence.

Grâce à ces électrodes en MXene, l'écran conserve près de 90 % de ses performances lorsqu'il est étiré jusqu'à 60 % de sa limite maximale de déformation. Les électrodes classiques, en revanche, se dégradent rapidement sous ce type de contrainte répétée.

Sur 100 cycles d'étirement à un niveau de déformation de 2 %, le dispositif maintient 83 % de son niveau lumineux. C'est un résultat nettement supérieur à ce que les écrans flexibles existants peuvent offrir dans des conditions similaires.

Une couche organique qui améliore le rendement lumineux

Les chercheurs ont également introduit une nouvelle couche organique étirable, désignée sous l'acronyme ExciPh (exciplex-assisted phosphorescent). Cette couche modifie les niveaux d'énergie du système OLED pour que la conversion des charges électriques en lumière soit plus efficace.

Dans un écran OLED, la lumière est produite par la recombinaison de charges positives et négatives, qui forment des excitons dont la dégradation génère l'électroluminescence. La couche ExciPh permet à plus de 57 % de ces excitons de produire de la lumière, contre 12 à 22 % dans les OLED flexibles traditionnels.

Résultat : l'écran est non seulement plus résistant, mais aussi sensiblement plus lumineux à consommation d'énergie comparable, ce qui est déterminant pour des applications portables à faible autonomie.

Des prototypes qui dépassent le stade théorique

L'équipe de l'université Drexel a présenté deux prototypes monochromes verts : l'un affichant une icône en forme de cœur, l'autre des chiffres. Ces démonstrations valident la faisabilité technique du procédé à petite échelle.

L'université nationale de Séoul est allée plus loin en développant un écran couleur complet, basé sur une matrice passive d'OLED étirables. Ce stade de développement suggère que la technologie est plus avancée que de nombreuses recherches publiées sur des écrans flexibles, qui restent souvent au niveau de la simulation ou de composants isolés.

Vers des usages dans les wearables et le suivi médical

Les auteurs de l'étude identifient deux domaines d'application prioritaires : le suivi médical en temps réel et les dispositifs de communication portables. Des capteurs corporels intégrant un affichage étirable pourraient bénéficier directement de cette technologie.

La question du passage à l'échelle industrielle reste ouverte. La recherche fondamentale ne se transforme pas toujours en produit de grande consommation. Mais la combinaison de l'écran étirable et des travaux parallèles sur les batteries souples, évoqués dans la revue ACS Energy Letters, dessine un chemin crédible vers des objets portables entièrement déformables.

Source : SlashGear