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Development of high-performance, hyperfluorescence OLEDs for use in display applications and solid state lighting

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La innovación en los OLED indica un futuro brillante para la electrónica

El desarrollo de un material de diodos orgánicos emisores de luz azul altamente eficiente, así como de nuevos conocimientos de procesamiento, podría transformar la fabricación de artículos electrónicos modernos.

Tecnologías industriales

Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED, por sus siglas en inglés) han revolucionado la electrónica moderna. En lugar de las antiguas lámparas incandescentes que daban luz gracias a calentar un filamento de alambre hasta que brillara (de forma muy parecida al funcionamiento de una lámpara normal), los OLED dan luz cuando los electrones fluyen a través de los diodos. Esto es más eficiente desde el punto de vista energético y requiere mucho menos espacio. Sin embargo, una cuestión todavía sin resolver (a pesar de estar muy solicitada por la industria electrónica) son los píxeles azules altamente eficientes.

Lograr la eficiencia electrónica

El proyecto HyperOLED fue creado para desarrollar un material OLED azul altamente eficiente con una vida útil mayor. También buscaba encontrar nuevas formas de simplificar la fabricación de OLED. El objetivo final era permitir a los fabricantes producir bienes electrónicos de consumo y pantallas de una forma más eficiente. «Para lograrlo, comenzamos por recopilar y analizar datos sobre materiales de miles de dispositivos electrónicos», explica Christof Pflumm, coordinador de HyperOLED y principal experto en materiales de rendimiento en Merck (Alemania). Uno de los principales resultados ha sido el desarrollo satisfactorio de un sistema de material OLED azul altamente eficiente integrado en una pila OLED blanca con un número reducido de capas y una modulación de voltaje baja. Según comenta Pflumm: «Las técnicas pioneras utilizadas en HyperOLED demostraron que podía reducirse el número de capas de las pilas OLED. Esto podría suponer un ahorro de materiales y abrir la posibilidad de una fabricación más eficiente de dispositivos electrónicos de alta resolución». En el transcurso de estas investigaciones, el proyecto también desveló la importancia de los procesos de transferencia de energía y las limitaciones de las técnicas de medición comunes en su caracterización. Esto demostró al equipo cómo se podrían lograr más mejoras de eficiencia energética en los OLED. Se desarrollaron modelos para apoyar las pruebas sobre la forma en que las pérdidas de energía en los dispositivos electrónicos podrían suprimirse. Estos mostraron cómo el diseño molecular de emisores fluorescentes podía alterarse para moderar las pérdidas.

Acelerar el desarrollo

En su conjunto, Pflumm cree que los resultados del proyecto tendrán una profunda repercusión en la forma en que se creen los dispositivos hiperfluorescentes en el futuro. La búsqueda del proyecto de materiales y métodos OLED para medir el rendimiento ya ha dado como resultado nueve solicitudes de patente. Pflumm afirma: «Este proyecto ha proporcionado numerosos métodos y perspectivas nuevos en el campo de los OLED hiperfluorescentes. Nuestros hallazgos contribuirán a comprender mejor los mecanismos físicos subyacentes y, por lo tanto, ayudarán a acelerar el desarrollo». Debido a la novedad de los materiales desarrollados, no fue posible incorporar las innovaciones de HyperOLED directamente en una línea de producción de micropantallas. «Debido a cuestiones técnicas que pudimos identificar, no conseguimos obtener un rendimiento suficiente en términos de punto de color y estabilidad del dispositivo para la aplicación directa en productos de consumo», comenta Pflumm. Sin embargo, se desarrolló con éxito un flujo que incluía el recubrimiento, el procesamiento final y la caracterización. El proyecto también ha proporcionado a los desarrolladores y fabricantes una valiosa orientación en cuanto a decisiones estratégicas sobre el desarrollo de materiales adicionales. Los resultados también servirán de base para una mayor colaboración entre los socios industriales del proyecto. Pflumm concluye: «Una de las metas principales era hacer que estos conocimientos estuvieran al alcance de toda la comunidad científica. Esto se refleja en el número de publicaciones que hemos realizado y seguimos publicando artículos incluso después de haber finalizado el proyecto».

Palabras clave

HyperOLED, OLED, diodos orgánicos emisores de luz, hiperfluorescente, electrónico, diodos, electrón

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