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Révision : 04 juin 2012
Grenoble INP-Pagora découvre les innovations en électronique organique imprimée d'ISORG

 

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Le 24 mai 2012, le Chapitre étudiant français de la TAGA, association d'élèves-ingénieurs de Grenoble INP-Pagora, a organisé une visite d'ISORG (Image Sensor ORGanic), start-up du CEA-LITEN basée à Grenoble qui développe et industrialise des photo-détecteurs et des capteurs d'image en électronique organique imprimée. Trente-six personnes de l'école et du Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) – étudiants, doctorants et enseignants – ont été accueillis par Laurent Jamet, directeur marketing, et Olivier Dhez, chef de projet d'ISORG ainsi que par Isabelle Chartier, chef de projet du CEA-LITEN.

Rémy Botalla-Gambetta, élève-ingénieur 1re année, Chapitre TAGA (Juin 2012)

 

ISORG, pionnière de l’électronique imprimée pour les photo-détecteurs
et les capteurs d’image de grande surface

   
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  Étudiants de Grenoble INP-Pagora lors de la visite d'ISORG
Étudiants de Grenoble INP-Pagora lors de la visite d'ISORG
     

La start-up ISORG est la pionnière de l’électronique imprimée pour les photo-détecteurs et les capteurs d’image de grande surface. La technologie s’appuie sur de nouveaux matériaux organiques conducteurs et semi-conducteurs déposés avec des équipements d’impression. Elle est focalisée sur les photo-détecteurs organiques transformant les photons en électrons pour remplir la fonction de capteurs car la lumière est une source d’énergie largement étudiée dans les applications photovoltaïques organiques mais elle peut également être une source d’information.

La technologie innovante d’ISORG transforme ainsi la surface des supports en plastique et en papier en surface intelligente capable d’interagir avec son environnement. Les capteurs développés par la société permettent de concevoir des produits sans faire de compromis sur les performances. Ils offrent une très faible consommation, idéale pour les capteurs autonomes et pour l’électronique portable. Ils opèrent dans une large gamme de fréquences dans le visible et proche infra-rouge.

ISORG a un partenariat stratégique en R&D avec le CEA-LITEN qui représente une activité de plus de 50 personnes (personnel ISORG : 10, personnel CEA : 40) et 25 brevets. Un programme ambitieux a été démarré par le CEA-LITEN pour le développement d’une ligne pilote d’électronique imprimée et une plate-forme de collaboration technologique à Grenoble. Cette ligne pilote intègre les équipements industriels les plus avancés pour les dépôts et la structuration des matériaux. La technologie de l’électronique imprimée appliquée aux photo-détecteurs et capteurs d’image offre énormément de possibilités de développement de nouveaux produits pour tous les types de segments de marché : électronique grand public, électroménager, bâtiments, éclairages intelligents, industrie, santé, sécurité des biens et des personnes, environnement ou encore jouets éducatifs.

Des produits structurés en cinq couches enduites

La plupart des produits conçus par ISORG sont composés de cinq couches enduites. La première couche joue le rôle d’anode, puis il y a une couche EIL (Electron Injecter Layer) qui filtre les positrons. Ensuite, une couche active est enduite avant une couche HTL (Hole Transmission Layer) qui filtre les électrons. Enfin, la cathode est imprimée.

La couche la plus importante est la couche active composée d’une hétérojonction d’un polymère donneur et d’un polymère accepteur. Sous l’effet de la lumière, une paire électron-trou est créée dans la zone donneuse. Cette quasi-particule se déplace ensuite vers une zone frontière entre donneur et accepteur qui assure la séparation de cette quasi-particule. Ce phénomène a donné lieu à de nombreuses recherches car c’est le facteur clé du fonctionnement du produit. Si la quasi-particule n’est pas scindée en deux rapidement elle se recombine. C’est pourquoi les recherches ont abouti à des structures de type hétérojonction afin d’avoir une répartition homogène des deux polymères. La partie donneuse est composée de produits de type C60, C70 (fullerènes).

Produits interactifs sans contact

La technologie d’ISORG n’entre pas en concurrence avec les puces électroniques car l’électronique imprimée ne peut pas rivaliser avec le silicium en termes de rendement et de durée de vie. Elle se place donc en complément afin répondre à des besoins que la technologie silicium ne peut pas couvrir.

Les produits et les applications qui peuvent être développés à partir de la technologie d'ISORG sont les suivants :

  capteurs innovants pour des interfaces homme-machine ;
    télécommander un contenu multimédia par les mouvements de la main ;  
    affiches interactives : connexion entre le monde réel (affiches physiques) et le monde virtuel (communication avec des smartphones) ;  
    régulation de la climatisation en fonction du nombre de personnes dans une pièce ;  
    réglage de la teinte d’une vitre si le capteur est couplé avec une vitre intelligente qui peut se teinter ;  
    allumage et commande de divers appareils électroménagers avec la main, etc.  

Nous avons eu la chance d’assister à une démonstration d’une de leurs affiches interactives. Cette dernière s’illumine lorsqu'on passe devant. Il est possible de démarrer une vidéo avec la main positionnée quelques secondes sur le logo "Play" et de l’arrêter en plaçant la main sur le logo "Stop". On peut également faire défiler du contenu multimédia en passant la main devant l’affiche.

 
Interactive Poster with ISORG Technology
[YouTube]
     

De plus, nous avons observé le fonctionnement de la Magic Pad, la tablette interactive 3D sans contact. Via divers programmes informatiques, elle peut détecter à quelle hauteur se situe la main et déclencher un appareil par passage de la main. Composée de 100 pixels, cette Magic Pad pourrait d’ailleurs être le prototype des futurs boutons de plaques de cuisson où la température serait contrôlée sans contact.

 
ISORG magic surface (Magic Pad)
[YouTube]
     

De nouvelles perspectives pour les procédés d'impression

ISORG recourt à divers procédés d’impression : sérigraphie, héliogravure, jet d’encre, spray, slot die.
Nous avons eu l’opportunité de visiter leur plate-forme technologique où sont concentrés tous leurs outils de production.

La société prévoit de produire des surfaces toujours plus grandes (format A3 majoritaire aujourd’hui) avec des cadences élevées (une plaque toutes les 30 secondes). À long terme, il pourrait être envisagé de passer en roll-to-roll. Toutefois, des travaux de R&D sont encore nécessaires avant d’avoir une technologie transférable en roll-to-roll. De plus, le développement du marché est un préalable indispensable : de nouvelles parts de marché doivent être conquises afin de pérenniser les activités de l’entreprise.

En ce qui concerne les ressources humaines, ISORG prévoit d’embaucher une vingtaine de personnes d’ici deux ans : une belle opportunité pour les ingénieurs diplômés de Grenoble INP-Pagora de mettre en œuvre dans ce domaine novateur les compétences acquises durant leur formation .

Cette visite fût vraiment très intéressante car, comme de plus en plus d’entreprises qui investissent dans l’électronique imprimée, ISORG ouvre de nouvelles perspectives aux procédés d’impression afin de créer des produits innovants qui feront bientôt partie de notre quotidien.

Un grand merci à tous nos interlocuteurs pour leur accueil chaleureux !

 
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Mise en page : A. Pandolfi