Avance en química OLED mejora brillo, contraste y longevidad de pantallas

La nueva técnica puede hacer pantallas OLED más brillantes, con mejor contraste y mayor vida útil.

Implica alterar la química de materiales OLED para producir luz polarizada única que evita el filtro antirreflejos de la pantalla.

El problema del filtro antirreflejos

Las pantallas modernas de smartphones, tablets, portátiles y televisores se iluminan con diminutos dispositivos llamados diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Estos diodos consisten en una capa de compuesto orgánico que emite luz en respuesta a corriente eléctrica.

Para hacer estas pantallas claramente visibles en día soleado, se cubren con filtro antirreflejos. Por la mecánica de filtrado, cerca del 50% de luz producida por cada píxel OLED queda atrapada dentro de la pantalla, reduciendo a la mitad la eficiencia energética del diodo.

Para aumentar usabilidad —pantallas digitales no serían populares si no se usaran fuera— fabricantes OLED comprometen eficiencia energética. Ahora investigadores del Imperial College London desarrollaron un método que hace pantallas OLED más brillantes, con mejor contraste y mayor vida.

El nuevo método implica alterar la química de materiales OLED para generar luz polarizada única que evita el filtro antirreflejos. Pantallas de tales materiales serían más eficientes energéticamente y tendrían menor huella de carbono.

Controlar la disimetría de luz polarizada circularmente podría revolucionar pantallas de dispositivos electrónicos. Una técnica emergente para inducir electroluminiscencia polarizada circularmente desde la capa activa de OLEDs implica mezclar polímeros aquirales con aditivos moleculares quirales. En este caso, el signo de la luz polarizada circular se controla por la estereoquímica absoluta de la molécula.

Referencia: ACS Nano | DOI:10.1021/acsnano.9b02940 | Imperial College London

Los investigadores analizaron cuidadosamente tales sistemas y demostraron que es posible obtener tanto brillo como diodos emisores de luz poliméricos polarizados circularmente eficientes.

Imagen microscópica de capas quirales de polímeros basados en carbono para LEDs | Fuente: Imperial College London

El brillo y eficiencia se logran por interplay entre amplificación o inversión de luz polarizada circularmente a través de medio quiral y emisión polarizada circularmente localizada originada en quiralidad molecular.

Vincularon caracterización electrónica, espectroscópica y morfológica en capas finas con estudios teóricos para dar insights sobre mecanismos que llevan a luminiscencia polarizada circularmente y OLEDs de alto rendimiento.

Otras aplicaciones

Aunque el estudio se centró en pantallas OLED, los investigadores notaron que su método también podría usarse en otras aplicaciones. La luz polarizada producida por el nuevo material puede usarse en almacenamiento de datos, monitorización ambiental, computación cuántica óptica, cifrado y transmisión de información, y biosensores.