Um LED perovskita transparente sobreposto em uma tela de relógio inteligente para mostrar alta transparência óptica, cor neutra e eletroluminescência NIR brilhante quando ligado. Crédito:Nature Communications
Os pesquisadores da NUS desenvolveram diodos emissores de luz infravermelha (LEDs) que podem ser integrados aos visores de relógios inteligentes, telefones inteligentes e dispositivos de realidade aumentada ou virtual.
A iluminação encoberta no infravermelho próximo (NIR) é cada vez mais importante para o reconhecimento facial, funções de detecção de movimento e detecção de profundidade em dispositivos móveis. Contudo, essas fontes de iluminação NIR, que geralmente são chips de LED não transparentes, ocupar um espaço valioso e pode levar a entalhes pretos desagradáveis em uma tela colorida de área inteira.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Tan Zhi Kuang do Departamento de Química e do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS), A NUS desenvolveu LEDs NIR eficientes que são altamente transparentes, com uma transmitância média de mais de 55% em todo o espectro visível. Seus dispositivos empregam uma camada ultrafina de um novo semicondutor baseado em perovskita, que é capaz de emitir luz intensa e eficiente. Este semicondutor de perovskita também se beneficia de processamento de baixo custo e integração versátil em uma variedade de substratos de dispositivo. Ao substituir ainda mais o eletrodo metálico não transparente tradicional por um novo eletrodo compreendendo camadas de metais ultrafinos e óxido condutor, a equipe é capaz de atingir um equilíbrio ideal de alta transparência óptica, baixa resistência do eletrodo, e injeção de carga eficiente que é necessária para o LED gerar luz de forma eficiente.
Sr. Xie Chenchao, um Ph.D. aluno da equipe de pesquisa disse:"Descobrimos que a implementação de uma camada intermediária fina de alumínio em nosso eletrodo transparente reduziu muito os danos do plasma em nosso dispositivo durante o processo de deposição do eletrodo, e permitiu que nossos dispositivos funcionassem com eficiência. "
Prof Tan disse, "As tecnologias NIR fizeram avanços significativos em vestíveis, Móvel, gadgets de jogos e realidade aumentada nos últimos anos, e viram utilizações que vão desde segurança a rastreamento de saúde e detecção 3-D. Acreditamos que nosso conceito de LED NIR transparente poderia abrir uma gama empolgante de novas funcionalidades avançadas em pequenos dispositivos vestíveis que antes eram inatingíveis com os chips de LED semicondutores III-V tradicionais. Por exemplo, talvez um dia possamos aplicar essa tecnologia em relógios inteligentes para reconhecimento facial, ou use isso para pagamentos sem contato de alta segurança. "
Como prova de conceito, a equipe demonstrou um LED transparente que é sobreposto em uma tela de relógio inteligente para fornecer iluminação NIR intensa.