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  • El electrodo Nanotech OLED libera un 20% más de luz, podría reducir el consumo de energía de la pantalla

    Crédito:Unsplash / CC0 Public Domain

    En la Universidad de Michigan se ha desarrollado 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 más eficientes desde el punto de vista energético.

    El enfoque evita que la luz quede atrapada en la parte emisora ​​de luz de un OLED, permitiendo que los OLED mantengan el brillo mientras usan menos energía. Además, el electrodo se adapta fácilmente a los procesos existentes para la fabricación de pantallas OLED y artefactos de iluminación.

    "Con nuestro enfoque, puedes hacerlo todo en la misma cámara de vacío, "dijo L. Jay Guo, Catedrático 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. Lo hace debido a un efecto conocido como guía de ondas. Esencialmente, los rayos de luz que no salen del dispositivo en un ángulo cercano a la perpendicular se reflejan y se guían 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. típicamente hecho de óxido de indio y estaño (ITO). En un dispositivo de laboratorio, puede ver la luz atrapada disparando a 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, depositado sobre una capa de semillas 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 Ph.D. candidato en ingeniería eléctrica e informática.

    Este beneficio es difícil de ver, aunque, en un dispositivo de laboratorio relativamente simple. Aunque la luz ya no se guía en la pila OLED, esa luz liberada todavía puede reflejarse en el vidrio. En la industria, Los ingenieros tienen formas de reducir ese reflejo:creando protuberancias 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 tuvo que detener la luz atrapada por el cristal, también. Hicieron esto con una configuración experimental usando un líquido que tenía el mismo índice de refracción que el vidrio, el llamado fluido de índice de coincidencia, un aceite en este caso. Ese "índice de coincidencia" 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, podían 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. Sucesivamente, la luz que entraba por el cristal era aproximadamente un 20% más brillante.

    El hallazgo se describe en la revista Avances de la ciencia , en un papel titulado, "Abordar la captura 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 transparentes de su laboratorio, electrodos metálicos 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.


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