Diodos emissores de luz orgânicos são componentes que não consistem mais em compostos contendo o material semicondutor de gálio, mas dos chamados compostos orgânicos nos quais o carbono é o principal componente. Em comparação com diodos emissores de luz convencionais, Contudo, a luminosidade e o tempo de vida dos OLEDs são atualmente mais baixos, por isso representam um campo de pesquisa atual.

Cientistas do MPI-P liderados pelo líder do grupo Dr. Gert-Jan Wetzelaer (Departamento do Prof. Paul Blom) desenvolveram agora um novo conceito de OLED. Hoje em dia, Os OLEDs consistem em várias camadas finas. Algumas camadas são usadas para transporte de cargas, enquanto outros são usados ​​para introduzir elétrons com eficiência na camada ativa na qual a luz é gerada. Assim, Os OLEDs atuais podem consistir facilmente de cinco a sete camadas. Os pesquisadores desenvolveram agora um OLED que consiste apenas em uma única camada que é fornecida com eletricidade por meio de dois eletrodos. Isso simplifica a produção de tais OLEDs e abre caminho para telas imprimíveis.

Com seu primeiro protótipo, os cientistas de Mainz conseguiram mostrar que podem gerar um brilho de luz emitida de 10, 000 candelas / metro quadrado com uma voltagem de apenas 2,9 volts - isso corresponde a cerca de 100 vezes a luminosidade das telas modernas. Alcançar uma luminosidade tão alta nessa tensão baixa é um recorde para os OLEDs atuais. Os pesquisadores também conseguiram medir uma eficiência externa de 19%, o que significa que 19% da energia elétrica fornecida é convertida em luz que sai na direção do observador. Também com este valor, o protótipo OLED pode competir com os OLEDs atuais que consistem em cinco ou mais camadas.

Em operação contínua, os pesquisadores foram capazes de medir a chamada vida útil do LT50 de quase 2.000 horas com um brilho equivalente a dez vezes o dos monitores modernos. Dentro deste tempo, a luminosidade inicial caiu para 50% do seu valor.

"Para o futuro, esperamos ser capazes de melhorar o conceito ainda mais e, assim, alcançar vidas úteis ainda mais longas. Isso significa que o conceito pode ser usado para fins industriais, "diz Wetzelaer. Os cientistas esperam que seu conceito de camada única recentemente desenvolvido - ou seja, a complexidade reduzida dos OLEDs - contribua para a identificação e melhoria dos processos responsáveis ​​pela redução da vida útil.

Os cientistas estão usando uma camada emissora de luz baseada na chamada "Fluorescência retardada termicamente ativada" (TADF). Este princípio físico é conhecido há várias décadas, mas tornou-se o foco da pesquisa de OLED há cerca de 10 anos, quando uma conversão eficiente de energia elétrica em luz foi demonstrada no Japão. Desde então, pesquisadores têm trabalhado para produzir OLEDs baseados em TADF, já que estes não requerem complexos moleculares caros contendo metais de terras raras que estão sendo usados ​​nos OLEDs atuais.

Os pesquisadores já publicaram seus resultados na renomada revista. Nature Photonics .