En la Universidad de Michigan se desarrolló un nuevo electrodo que podría liberar hasta un 20% más de luz de los diodos emisores de luz orgánicos. Podría ayudar a extender la vida útil de la batería de teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, o hacer televisores y pantallas de próxima generación mucho másenergía eficiente.
El enfoque evita que la luz quede atrapada en la parte emisora de luz de un OLED, lo que permite que los OLED mantengan el brillo mientras usan menos energía. Además, el electrodo es fácil de adaptar a los procesos existentes para hacer pantallas OLED y artefactos de iluminación.
"Con nuestro enfoque, puede hacerlo todo en la misma cámara de vacío", dijo L. Jay Guo, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la UM y autor correspondiente del estudio.
A menos que los ingenieros tomen medidas, aproximadamente el 80% de la luz producida por un OLED queda atrapada dentro del dispositivo. Esto se debe a un efecto conocido como guía de ondas. Esencialmente, los rayos de luz que no salen del dispositivo en unEl ángulo cercano a la perpendicular se refleja hacia atrás y se guía lateralmente a través del dispositivo. Terminan perdidos dentro del OLED.
Una buena parte de la luz perdida simplemente queda atrapada entre los dos electrodos a cada lado del emisor de luz. Uno de los mayores infractores es el electrodo transparente que se encuentra entre el material emisor de luz y el vidrio, generalmente hecho de indioóxido de estaño ITO. En un dispositivo de laboratorio, puede ver la luz atrapada disparándose por los lados en lugar de viajar hasta el espectador.
"Sin tratamiento, es la capa de guía de ondas más fuerte en el OLED", dijo Guo. "Queremos abordar la causa raíz del problema".
Al cambiar el ITO por una capa de plata de solo cinco nanómetros de espesor, depositada en una capa de semilla de cobre, el equipo de Guo mantuvo la función del electrodo mientras eliminaba por completo el problema de la guía de ondas en las capas OLED.
"La industria puede liberar más del 40% de la luz, en parte intercambiando los electrodos convencionales de óxido de indio y estaño por nuestra capa a nanoescala de plata transparente", dijo Changyeong Jeong, primer autor y candidato a doctorado eningeniería Eléctrica y Computación.
Sin embargo, este beneficio es difícil de ver en un dispositivo de laboratorio relativamente simple. Aunque la luz ya no se guía en la pila OLED, esa luz liberada aún puede reflejarse en el vidrio. En la industria, los ingenieros tienen formas dereduciendo ese reflejo, creando golpes en la superficie del vidrio o agregando patrones de cuadrícula o partículas que dispersarán la luz por todo el vidrio
"Algunos investigadores pudieron liberar alrededor del 34% de la luz mediante el uso de materiales no convencionales con direcciones de emisión especiales o estructuras de patrones", dijo Jeong.
Para demostrar que habían eliminado la guía de ondas en el emisor de luz, el equipo de Guo también tuvo que detener la luz atrapada por el vidrio. Lo hicieron con una configuración experimental usando un líquido que tenía el mismo índice derefracción como el vidrio, el llamado fluido de índice de coincidencia, un aceite en este caso. Esa "coincidencia de índice" evita la reflexión que ocurre en el límite entre el vidrio de índice alto y el aire de índice bajo.
Una vez que hicieron esto, pudieron mirar su configuración experimental desde un lado y ver si alguna luz venía hacia los lados. Descubrieron que el borde de la capa emisora de luz estaba casi completamente oscuro. A su vez, ella luz que entraba por el cristal era aproximadamente un 20% más brillante.
El hallazgo se describe en la revista avances científicos , en un artículo titulado "Abordar el atrapamiento de luz en diodos emisores de luz orgánicos mediante la eliminación completa de los modos de guía de ondas".
Esta investigación fue financiada por Zenithnano Technology, una empresa que Guo cofundó para comercializar los inventos de su laboratorio de electrodos metálicos transparentes y flexibles para pantallas y pantallas táctiles.
La Universidad de Michigan ha solicitado protección por patente.
El dispositivo se construyó en las instalaciones de nanofabricación de Lurie.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :