Gracias a la investigación intensiva de las últimas tres décadas, Los diodos emisores de luz orgánicos (OLED) han ido conquistando constantemente el mercado de la electrónica, desde pantallas de teléfonos móviles OLED hasta pantallas de televisión desplegables, la lista de aplicaciones es larga.

La investigación actual sobre OLED se centra, en particular, en mejorar el rendimiento de los OLED blancos para elementos de iluminación como la iluminación del techo o el interior de un automóvil. Estos componentes están sujetos a requisitos mucho más estrictos en términos de estabilidad, Emisión angular y eficiencia energética.

Dado que los diodos emisores de luz solo producen luz monocromática, Los fabricantes utilizan varios procesos de mezcla de colores aditivos para producir luz blanca.

Desde el primer desarrollo de los OLED blancos en la década de 1990, Se han realizado numerosos esfuerzos para lograr un espectro de blancos equilibrado y una alta eficacia luminosa a un nivel de luminancia práctico. Sin embargo, la eficiencia cuántica externa (EQE) para los OLED blancos sin técnicas adicionales de desacoplamiento solo puede alcanzar entre el 20 y el 40 por ciento en la actualidad. Aproximadamente el 20 por ciento de las partículas de luz generadas (fotones) quedan atrapadas en la capa de vidrio del dispositivo. La razón de esto es la reflexión interna total de las partículas en la interfaz entre el vidrio y el aire. Más fotones son guiados por ondas en las capas orgánicas, mientras que otros finalmente se pierden en la interfaz del electrodo de metal superior.

Se han investigado numerosos enfoques para extraer los fotones atrapados de los OLED. Un equipo de investigación internacional dirigido por el Dr. Simone Lenk y el profesor Sebastian Reineke de la TU Dresden ha presentado ahora un nuevo método para liberar las partículas de luz, publicado en la reconocida revista Comunicaciones de la naturaleza .

Los físicos introducen un sencillo, método escalable y especialmente libre de litografía para la generación de nanoestructuras controlables con aleatoriedad direccional y orden dimensional, aumentando significativamente la eficiencia de los OLED blancos. Las nanoestructuras se producen mediante grabado con iones reactivos. Esto tiene la ventaja de que la topografía de las nanoestructuras se puede controlar específicamente ajustando los parámetros del proceso.

Para comprender los resultados obtenidos, los científicos han desarrollado un modelo óptico que se puede utilizar para explicar la mayor eficiencia de los OLED. Al integrar estas nanoestructuras en OLED blancos, Se puede lograr una eficiencia cuántica externa de hasta el 76,3%.

Para el Dr. Simone Lenk, el nuevo método abre numerosas vías nuevas:"Habíamos estado buscando una forma de manipular específicamente nanoestructuras durante mucho tiempo. Con el grabado de iones reactivos, Hemos encontrado un proceso rentable que se puede utilizar para grandes superficies y también es adecuado para uso industrial. La ventaja radica en el hecho de que la periodicidad y la altura de las nanoestructuras se pueden ajustar completamente a través de los parámetros del proceso y, por lo tanto, se puede encontrar una estructura de desacoplamiento óptima para los OLED blancos. Estas nanoestructuras cuasi-periódicas no solo son adecuadas como estructuras de desacoplamiento para OLED, pero también tienen el potencial para otras aplicaciones en óptica, biología y mecánica ".