Les OLED naissent a Bologne pour illuminer notre futur

Les LED (Diode a Emission Lumineuse), qui apparurent dans les annees
soixante, sont prises d’assaut depuis quelques annees pour de nombreuses
applications : ordinateurs, vehicules, grands ecrans pour l’exterieur,
habitations, et d’ici la fin de l’annee, toute la signalisation routiere
des Etats-Unis sera assuree par LED. Aujourd’hui nous sommes face a une
nouvelle generation de diodes a emission lumineuse non plus inorganiques
mais fait avec des materiaux organiques : les OLED (Organic Light
Emitting Diode). Le Conseil National de la Recherche (CNR) de Bologne,
et precisement l’ISOF, Institut pour la synthese organique et la
photoreactivite, est l’un des centres les plus avances dans le
developpement de ces dispositifs. Il fait partie du consortium Olla, ne
de la collaboration entre 24 centres de recherche publics, universites
et industrie de l’Union Europeenne, avec une dotation de 20 millions
d’euro pour developper la lumiere du futur. Les lampes a incandescence
transforment en lumiere seulement 5% de l’energie electrique, le reste
se perdant en chaleur. Les tubes a fluorescence sont plus efficaces mais
seulement un tiers de l’energie depensee est transforme. Les LED ont une
efficacite beaucoup plus grande et peuvent fournir de la lumiere de
couleur differente. Les Oled, a explique Nicola Armaroli, responsable du
projet, ont une structure en sandwich : ils sont constitues d’un support
qui peut etre une plaque de verre ou un film en plastique, d’une
electrode transparente qui sert d’anode, de quelques couches organiques
d’epaisseurs comprises entre 100 et 200 millioniemes de millimetres qui
constituent le materiel emetteur de lumiere et d’une seconde electrode
(la cathode) constituee d’un metal reactif recouvert d’une couche
protectrice d’aluminium ou d’argent. Le tout est scelle dans un materiel
qui empeche la penetration de parasites. En appliquant une tension aux
electrodes, on transmet des charges positives et negatives a travers la
couche organique active. Suite a quoi, il y a emission de photons,
c’est-a-dire de lumiere, a travers l’anode et le substrat transparent.
C’est le phenomene de l’electroluminescence observe pour la premiere
fois par Henry Joseph Round en 1907 dans un compose de silicium et de
carbone. En reglant l’energie des photons, on peut obtenir differentes
couleurs ou une lumiere blanche en melangeant les trois couleurs
fondamentales. La tension electrique appliquee a l’OLED regle la
luminosite. De par leur structure, les OLED se pretent a former des
rayons lumineux fins comme des feuilles de papier, qui peuvent etre
appliques sur des objets de formes variees : une belle opportunite pour
les designers et les architectes. L’objectif est d’arriver d’ici 2008 a
des carreaux emettant de la lumiere blanche intense (1000 candela/m²)
avec une grande efficacite energetique (50 lumen par Watt) et avec une
longue duree (10.000 heures contre les 1500 fournies par les lampes a
incandescence et les 5000 de celles a fluorescence). Les applications
commerciales sont prevues pour 2010-2012. Aujourd’hui l’Europe, pour
s’eclairer, consomme 390 terawatt/heure a l’annee (1 terawatt = mille
milliards de watt/heure). Quand les OLED auront substitue un tiers des
sources lumineuses il y aura une diminution de consommation electrique
de 35 terawatt/heure par an, equivalent a l’energie fournie par 7
grandes centrales avec une reduction de 25 millions de tonnes
d’anhydride carbonique emis dans l’atmosphere. L’aire de recherche du
CNR de Bologne accueille, sur 50.000 m², en plus de l’ISOF, le siege
national de l’Institut de radioastronomie, l’Institut d’astrophysique
spatiale et physique cosmique, le siege national de l’Institut des
sciences atmospheriques, l’Institut de biometeorologie, l’Institut de
Sciences Marines, l’Institut pour la microelectronique et les
microsystemes et l’Institut pour l’etude des materiaux nanostructures.
Les chercheurs sont environ 300 sans compter les visiteurs, thesards,
boursiers italiens et etrangers.