Utilizar materiales de luz verde para emitir luz azul, ampliando con éxito la vida útil de los OLED
La luz blanca es la estrella emergente de la tecnología de iluminación. El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) predice que para 2020, la iluminación OLED estará a la par con los LED en términos de costo, eficiencia e indicadores de vida útil.
Sin embargo, la industria actualmente enfrenta el dilema de que los materiales fosforescentes azules orgánicos tienen una vida útil demasiado corta. La capa emisiva del OLED se compone principalmente de materiales fluorescentes rojos, materiales de luz verde y materiales fosforescentes azules mezclados para formar luz blanca. Si alguno de estos materiales sufre una degradación de su vida útil, todo el OLED fallará. Cómo superar la vida útil inconsistente de los materiales se ha convertido en un problema desafiante para la industria.
El ITRI de Taiwán (Industrial Technology Research Institute) ha desarrollado la "OLED Surface Plasmon Coupling Gain Technology", que convierte el espectro de emisión de los materiales de luz verde en luz azul, superando el cuello de botella de la vida útil demasiado corta de los materiales orgánicos emisores de luz azul. (Todas las imágenes por cortesía del ITRI)
La solución del ITRI (Instituto de Investigación de Tecnología Industrial) de Taiwán al fenómeno del „destello de luz azul" consiste en no utilizar ningún material de luz azul en absoluto, sino en utilizar tecnología para que los materiales de luz verde se conviertan en la fuente de luz azul, desarrollando así la tecnología OLED de ganancia acoplada a plasmón superficial PCOLED (Plasmon-Coupled Organic LED).
Inicialmente, cuando el ITRI de Taiwán estaba llevando a cabo experimentos sobre la estructura de emisión de luz de los materiales de luz verde, se descubrió inesperadamente que el material de luz verde emitía luz azul aparentemente imposible. Este descubrimiento llevó al ITRI a abrir una nueva dirección de investigación. Posteriormente, aplicando el pensamiento físico, diseñaron una estructura especial para el material de luz verde y ajustaron continuamente los parámetros, hasta finalmente identificar y resumir las razones y los métodos por los cuales el material de luz verde emitía luz azul.
Finalmente, mediante el uso de la estructura DML para generar un efecto de acoplamiento plasmónico planar (Plasmon-Coupled), el espectro de emisión del material de luz verde puede convertirse en luz azul. Esto permite que los OLED de luz blanca utilicen materiales de luz verde para reemplazar la capa tradicional de material de luz azul, lo que no solo resuelve el problema de una vida útil excesivamente corta, sino que incluso la extiende hasta 20 veces en comparación con los OLED tradicionales.
En términos de eficiencia, mediante la continua I+D y optimización de dispositivos, la eficiencia de emisión de luz azul de la DML ha podido superar el nivel de los materiales fluorescentes azules existentes y de la mayoría de los materiales fosforescentes azules conocidos, alcanzando 35 cd/A. Tras la verificación, la tecnología OLED DML de luz blanca puede emitir luz blanca con un índice de reproducción cromática (CRI) de 77 y una temperatura de color de 2039 K, adecuada para el uso en iluminación interior. Además, el ITRI ha encendido con éxito un módulo de luz blanca de gran área de 10 cm × 10 cm.
Actualmente, el equipo del ITRI ha solicitado patentes sobre tecnologías relacionadas en Taiwán, Alemania, Estados Unidos y China continental, y ha colaborado con empresas privadas para dominar aún más los materiales clave de OLED y las tecnologías de proceso, avanzando hacia la industrialización.