El uso de diodos emisores de luz orgánicos (OLED) se ha extendido a varias aplicaciones, pero su eficiencia aún está por detrás de los diodos emisores de luz inorgánicos. En esta investigación, Un equipo de KAIST proporcionó una forma sistemática de producir OLED con una eficiencia cuántica externa (EQE) superior al 50 por ciento con un medio de dispersión externo.

Tener propiedades adecuadas para dispositivos delgados y flexibles, Los OLED son fuentes de luz populares para pantallas, como dispositivos móviles y televisores de alta calidad. En años recientes, Se han realizado numerosos esfuerzos para aplicar OLED en iluminación y fuentes de luz para vehículos.

Para tales aplicaciones, la alta eficiencia es de suma importancia para el despliegue exitoso de fuentes de luz. Gracias a la investigación continua y al desarrollo de OLED, su eficiencia aumenta constantemente, y en algunos informes se ha demostrado un nivel equivalente a los LED inorgánicos.

Sin embargo, Estos OLED altamente eficientes a menudo se lograron con una lente macroscópica o nanoestructuras internas complejas, que socava las ventajas clave de los OLED como fuentes de luz plana asequibles y tiende a dificultar su funcionamiento estable, poniendo así una limitación a su comercialización.

Entre varios métodos que han demostrado su eficacia para la extracción de luz OLED, un equipo dirigido por el profesor Seunghyup Yoo en la Escuela de Ingeniería Eléctrica centrado en el enfoque basado en la dispersión externa, ya que puede mantener la geometría plana y la compatibilidad con la flexibilidad. También se puede fabricar a gran escala a bajo costo y no causa interferencia con las propiedades eléctricas de los OLED.

Convencionalmente En muchos casos, la investigación sobre la mejora de la extracción de luz OLED mediante la dispersión de luz se ha llevado a cabo de forma empírica. Esta vez, el equipo desarrolló una metodología integral y analítica para predecir teóricamente las estructuras que maximizan la eficiencia.

Teniendo en cuenta los OLED con las capas de dispersión externas como un todo en lugar de dos entidades separadas, los investigadores combinaron la descripción matemática de los fenómenos de dispersión con el modelo óptico para la emisión de luz dentro de un OLED para predecir rápidamente las características de muchos dispositivos con diversas estructuras. Basado en este enfoque, el equipo predijo teóricamente la combinación óptima de capas de dispersión y arquitecturas OLED que pueden conducir a la máxima eficiencia.

Siguiendo esta predicción teórica, el equipo produjo experimentalmente la película de dispersión de luz óptima y la incorporó a los OLED con emisores naranjas que tienen un alto grado de orientación de dipolo horizontal. Como resultado, El equipo realizó con éxito OLED que exhibían un EQE del 56 por ciento y una eficiencia energética de 221 lm / W. Esta es una de las eficiencias más altas jamás obtenidas para un dispositivo de unidad OLED sin la ayuda de una lente macroscópica o estructuras internas de extracción de luz.

El profesor Yoo dijo:"Hay varias tecnologías desarrolladas para mejorar la eficiencia de extracción de luz OLED; sin embargo, la mayoría de ellos no han alcanzado un nivel de uso práctico. Esta investigación proporciona principalmente una forma sistemática de lograr un EQE del 50 por ciento o más en OLED, teniendo en cuenta las limitaciones para la comercialización. El enfoque que se muestra aquí se puede aplicar fácilmente a dispositivos de iluminación o sensores de dispositivos portátiles ".