Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) son una alternativa a los LEDs convencionales caracterizados por estar basados en compuestos orgánicos en los que el carbono es el elemento principal. Este tecnología es objeto de múltiples investigaciones ya que ofrece unas características únicas para el desarrollo soluciones de iluminación realmente innovadores y con características únicas nunca antes vistas (flexibilidad, transparencia, posibilidad de adaptarse a cualquier forma, etc). Sin embargo, todavía características fundamentales para su uso en iluminación genera, como son la luminosidad y vida útil, están muy por debajo de los LED convencionales.
Una nueva investigación realizada por científicos del Instituto Max Planck de Munich (MPI-P), han desarrollado un nuevo concepto de OLED. Los OLED actuales se desarrolla en varias capas delgadas que tienen propiedades diferentes. Mientras que algunas capas se utilizan para transportar cargas, otras se utilizan para introducir electrones de manera eficiente en la capa activa en la que se genera la luz. Por lo tanto, los OLED actuales pueden disponer fácilmente de entre cinco a siete capas. Desde una perspectiva de diseño, optimización y fabricación, un OLED que consista en una sola capa de un semiconductor sería altamente atractivo. Los investigadores han logrado desarrollar un OLED de una sola capa a la que se suministra electricidad a través de dos electrodos. Esto simplifica la fabricación y producción de OLEDs y allana el camino para el desarrollo de pantallas imprimibles.
Con el primer prototipo, los científicos pudieron demostrar que pueden emitir 10.000 candelas/m2 con un voltaje de solo 2,9 voltios. Esto corresponde a aproximadamente 100 veces la luminosidad de las pantallas modernas. El logro de una luminosidad tan alta a este bajo voltaje es un realmente todo un record para los OLED actuales. Los investigadores también pudieron medir una eficiencia externa del 19%, lo que significa que el 19% de la energía eléctrica suministrada se convierte en luz que sale en dirección del espectador. Con este valor, el prototipo puede competir con los OLED actuales que constan de cinco o incluso más capas.
En operación continua, se pudo medir una vida útil LT50 de casi 2.000 horas con un brillo equivalente diez veces mayor que las actuales pantallas. Es decir, en este tiempo, la luminosidad se redujo en un 50%.
“Para el futuro, esperamos poder mejorar aún más el concepto y así lograr tiempos de vida aún mayores. Esto implica que este desarrollo puede utilizarse con fines industriales”, explica el Dr. Gert-Jan Wetzelaer del MPI-P.
Los investigadores, para lograr este minimalista concepto de un OLED de una sola capa, utilizan una capa emisora de luz basada en la “Fluorescencia Retardada Térmicamente Activa (Thermally Activated Delayed Fluorescente – TADF)”. Este principio físico se conoce desde hace varias décadas pero se empezó a utilizar en la investigación de los OLED hace 10 años, cuando se demostró una conversión eficiente de la energía eléctrica en luz en Japón. Desde entonces, los investigadores han estado trabajando para producir OLEDs basados en esta tecnología, ya que no requieren complejos moleculares raros que contengan tierras raras, utilizados en los OLED actuales.
Como resultado, este concepto de una sola capa combina una alta eficiencia energética con una larga vida útil en una arquitectura simplificada, que rivaliza e incluso supera el rendimiento de los dispositivos complejos de múltiples capas.
Créditos de imagen: MPI-P
