L’émergence de la technologie des fils quantiques de pérovskite marque un tournant décisif dans le domaine des affichages portables. En intégrant ces matériaux novateurs dans la conception de LED en fibre multicolores, les chercheurs mettent au point des solutions d’affichage à la fois légères, flexibles et hautement efficaces. Cette avancée ouvre des perspectives fascinantes pour des applications variées, allant des dispositifs électroniques portables aux interfaces interactives. Grâce à ces innovations prometteuses, l’avenir des technologies d’affichage semble plus lumineux et coloré que jamais.
Une avancée majeure en optoélectronique
Un groupe de chercheurs de l’École d’ingénierie de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) a récemment développé des LED en fibre multicolores utilisant des fils quantiques de pérovskite (PeQW). Ces nouvelles LED en fibre offrent des opportunités illimitées pour les dispositifs d’éclairage portables et les écrans flexibles.
Technologie des LED en fibre
Les LED en fibre (Fi-LED) se distinguent par leur compatibilité avec la fabrication textile et leur uniformité exceptionnelle en luminance spatiale. Les pérovskites métalliques halogénées (MHP) émergent comme des matériaux émetteurs de lumière prometteurs grâce à leurs propriétés optoélectroniques supérieures.
Défis de fabrication et solutions innovantes
La fabrication de Fi-LED basées sur des MHP présente des défis, notamment des problèmes liés à la gravité et à la tension de surface entraînant des revêtements non uniformes. Pour surmonter ces obstacles, l’équipe de HKUST a utilisé des membranes d’alumine poreuse (PAM) sur des fibres d’aluminium fines.
Grâce à une solution novatrice de revêtement à la pellicule, l’équipe a rempli les canaux de la PAM avec une solution précurseur de MHP, suivie d’une procédure de recuit pour assurer une vaporisation uniforme et une cristallisation des Pérovskites. Cela a permis la croissance uniforme des PeQW et minimisé la formation d’autres structures indésirables.
Applications et potentiel futur
Les Fi-LED fabriquées se sont révélées avec des pics d’émission à 625 nm (rouge), 512 nm (vert) et 490 nm (bleu ciel), démontrant une excellente flexibilité et extensibilité. Ces propriétés les rendent particulièrement adaptées aux applications d’éclairage textile.
Des structures en 2D et 3D ont été créées, dont une chaîne en 2D affichant “I ♥ HKUST“, toutes caractérisées par une uniformité de fluorescence exceptionnelle. Une scène nocturne du port Victoria a également été créée à l’aide de PeQWs avec des transitions de couleur induites par un gradient d’halogène, illustrant le potentiel esthétique et polyvalent des Fi-LED.
À l’avenir, la recherche pourrait se concentrer sur l’amélioration de l’efficacité et de la stabilité des Fi-LED, ainsi que l’exploration de nouvelles compositions de pérovskite pour obtenir un plus large éventail de couleurs d’émission. L’intégration de ces dispositifs dans les produits textiles commerciaux est également envisageable.
Contributions et perspectives de recherche
Les auteurs principaux de cette recherche comprennent Ren Beitao, doctorant en ingénierie électronique et informatique, sous la direction du professeur Fan Zhiyong. Les co-auteurs comprennent des doctorants, des chercheurs postdoctoraux du groupe du professeur Fan, ainsi que des collaborateurs des universités de Sun Yat-sen et de Nankin en Chine.
Leurs efforts conjoints ouvrent de nouvelles perspectives pour la création de sources lumineuses 3D structurées de manière non conventionnelle. Cette avancée marque un pas important vers des affichages portables innovants et avancés.
Caractéristiques des LED en fibre multicolores
| Propriété | Description |
|---|---|
| Compatibilité textile | Adaptées pour l’intégration dans les textiles |
| Uniformité lumineuse | Excellente uniformité en lumière spatiale |
| Flexibilité | Bonne flexibilité et extensibilité |
| Large gamme de couleurs | Émission en rouge, vert et bleu ciel |
| Technologie de fabrication | Utilisation de membranes d’alumine poreuse |
Informations additionnelles
Pour des informations plus détaillées, vous pouvez consulter l’article publié par l’équipe de recherche dans Science Advances : Full-color fiber light-emitting diodes based on perovskite quantum wires.
