Simplemente azul
Un nuevo concepto de material permite una producción más rentable de diodos luminosos orgánicos azules
Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) azules, que pueden utilizarse en teléfonos inteligentes, televisores u otros dispositivos, siguen siendo difíciles de fabricar hoy en día. Un equipo de investigadores dirigido por Gert-Jan Wetzelaer, del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros, ha desarrollado ahora un nuevo concepto de material que permite fabricar OLED azules de forma sencilla y rentable. La eficiencia del diodo emisor de luz desarrollado ya es comparable a la de los disponibles en el mercado, que emplean una estructura mucho más compleja.
Rojo, verde y azul: los tres colores primarios se utilizan en todo tipo de pantallas modernas para mostrar imágenes en color. En las pantallas actuales que utilizan diodos orgánicos emisores de luz (OLED), un píxel consta de tres OLED individuales y microscópicos. Por tanto, una pantalla de televisión completa con aproximadamente 2 millones de píxeles individuales consta de 6 millones de diodos emisores de luz. Por lo tanto, la facilidad de fabricación, así como una alta eficiencia energética, son de gran importancia tanto para los costes de fabricación como para los posteriores costes de electricidad.
Hasta ahora, la producción de diodos luminosos orgánicos azules ha sido todo un reto. Para obtener una alta eficiencia , los diodos emisores de luz orgánicos modernos utilizan un sistema de materiales multicapa. Esta estructura en sándwich, que a veces consta de hasta siete capas, permite alcanzar eficiencias de la luz emitida al exterior de entre el 20% y el 30%.
Los investigadores dirigidos por Gert-Jan Wetzelaer, jefe de grupo del departamento de Paul Blom en el MPI de Investigación de Polímeros, han desarrollado ahora una estructura OLED mucho más sencilla. Han podido demostrar que, en lugar de siete capas, basta con una sola capa activa, responsable de la emisión de luz, entre dos contactos para obtener un diodo orgánico emisor de luz eficiente. Un ingrediente clave del material utilizado en esta capa única es la prevención del efecto perjudicial de defectos como el agua y el oxígeno.
"Con nuestro sistema de materiales, en el futuro también podrían fabricarse OLED azules eficientes a partir de una solución", afirma Gert-Jan Wetzelaer. "Esto significa que la fabricación entonces ya no implica un proceso de varios pasos y un complejo equipo de evaporación, sino que tales OLED también pueden imprimirse en el mejor de los casos".
Con su nuevo concepto de OLED de una sola capa, lograron una eficiencia cuántica interna del 100%, lo que significa que toda la energía eléctrica suministrada se convierte en luz. Debido a las pérdidas ópticas en las interfaces, presentes en todos los OLED, alrededor del 27% de la luz se emite al exterior, un valor competitivo con los complejos OLED comerciales existentes.
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