Fabriquer facilement une LED à lumière blanche flexible et portable

Des chercheurs de l’Université Nationale de Taiwan ont créé des LEDs blanches flexibles pour une utilisation potentielle dans les écrans et autres surfaces non planes, comme les écrans de télévision courbes et flexibles.

Bien que la conception en elle même est totalement nouvelle, la LED a été fabriquée à partir de technologies existantes, ce qui devrait permettre de la produire facilement à partir de plate-formes existantes.

"Comparer aux diodes électroluminescentes organiques, cette conception de LED flexible peut s’avérer très attrayante, en raison de son faible coût, d’une durée de vie prolongée et d’une grande efficacité. De plus, toutes les technologies associées à cette conception sont actuellement disponibles", a déclaré le Pr. Lin, professeur agrégé du Collège Photonique de l’Université National de Taiwan.

Ce premier dispositif à LED flexible intervient après avoir effectué des travaux impliquant les LEDs en nitrure de gallium. Les chercheurs ont obtenu la flexibilité des LEDs grâce à deux matières premières : le polyimide et le polydiméthylsiloxane.

Pour le construire, le Professeur Lin et ses collègues ont d’abord recouvert un substrat de polyimide avec un ruban de film de cuivre. Dans un processus connu sous le nom de "liaison flip-chip", qui réduit la résistance thermique et entraine plus de dissipation de la chaleur, ils ont monté 81 Blue Chips LED, mesurant 1.125 mm x 1.125 mm, sur un support dans une position inversée.

Pour fournir une lumière chaude ‘jaune-blanche’, les chercheurs ont ensuite ajouté une autre couche constituée d’une substance luminescente jaune qui a été mélangée et enduite par centrifugation dans du polydiméthylsiloxane, ou PDMS, un polymère organique largement utilisé à base de silicium. Il a été choisi pour son haut degré de transparence, de stabilité et de flexibilité. La couche finalisée mesure cinq centimètres par cinq centimètres, mais il n’y aurait pas de limitation dans les dimensions.

Les chercheurs ont fait fonctionner le dispositif durant 1.000 heures, pour tester sa durabilité. Ils ont constaté une dégradation des émissions de 5% seulement. Son potentiel d’utilisation dans le "wearable" (vestimentaire) a été démontré puisqu’il a été soumis à des essais de flexion. Il a aussi maintenu sa tension électrique après avoir été plié avec une courbure de rayon de 1,5 cm. Il a également montré une efficacité lumineuse de 120 lumens par watt.

"Parce que les composants sont tous disponibles par la technologie actuelle, la fiabilité peut être très bonne," a précisé le Pr. Lin. "La plupart des nouveaux procédés ou matériaux nécessitent de longues procédures pour vérifier leur fiabilité, mais notre conception utilise uniquement des composants disponibles pour éviter ce problème."

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