Los diodos emisores de luz orgánicos son componentes que ya no consisten en compuestos que contienen el material semiconductor galio, sino de los llamados compuestos orgánicos en los que el carbono es un componente principal. En comparación con los diodos emisores de luz convencionales, sin embargo, la luminosidad y la vida útil de los OLED es actualmente menor, por eso representan un campo de investigación actual.

Los científicos del MPI-P dirigidos por el líder del grupo Dr. Gert-Jan Wetzelaer (Departamento del Prof. Paul Blom) han desarrollado ahora un nuevo concepto OLED. Hoy en día, Los OLED constan de varias capas delgadas como una oblea. Algunas capas se utilizan para transportar cargas, mientras que otros se utilizan para introducir electrones de manera eficiente en la capa activa en la que se genera la luz. Por lo tanto, Los OLED actuales pueden constar fácilmente de cinco a siete capas. Los investigadores han desarrollado ahora un OLED que consta de una sola capa que se alimenta de electricidad a través de dos electrodos. Esto simplifica la producción de tales OLED y allana el camino para pantallas imprimibles.

Con su primer prototipo, los científicos de Mainz pudieron demostrar que pueden generar un brillo de luz emitida de 10, 000 candelas / metro cuadrado con un voltaje de sólo 2,9 voltios; esto corresponde a unas 100 veces la luminosidad de las pantallas modernas. Lograr una luminosidad tan alta a este bajo voltaje es un récord para los OLED actuales. Los investigadores también pudieron medir una eficiencia externa del 19%, lo que significa que el 19% de la energía eléctrica suministrada se convierte en luz que sale en dirección al espectador. También con este valor, el prototipo OLED puede competir con los OLED actuales que constan de cinco o incluso más capas.

En funcionamiento continuo, los investigadores pudieron medir una vida útil del llamado LT50 de casi 2000 horas con un brillo equivalente a diez veces el de las pantallas modernas. Dentro de este tiempo la luminosidad inicial se ha reducido al 50% de su valor.

"Para el futuro, Esperamos poder mejorar el concepto aún más y así lograr una vida útil aún más larga. Esto significa que el concepto podría utilizarse para fines industriales, ", dice Wetzelaer. Los científicos esperan que su concepto de capa única desarrollado recientemente, es decir, la complejidad reducida de los OLED, contribuya a la identificación y mejora de los procesos responsables de la reducción de la vida útil.

Los científicos están utilizando una capa emisora ​​de luz basada en la denominada "fluorescencia retardada activada térmicamente" (TADF). Este principio físico se conoce desde hace varias décadas, pero se convirtió en el foco de la investigación OLED hace unos 10 años, cuando se demostró en Japón una conversión eficiente de energía eléctrica en luz. Desde entonces, los investigadores han estado trabajando para producir OLED basados ​​en TADF, ya que estos no requieren costosos complejos moleculares que contienen metales de tierras raras que se utilizan en los OLED actuales.

Los investigadores han publicado ahora sus resultados en la reconocida revista Fotónica de la naturaleza .