Oled's

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OLED
(Organic Light-Emitting Diode)

Introducción

Un OLED (Organic Light-Emitting Diode) es un diodo que tiene una capa electro-luminiscente, y a su vez esta capa esta formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a una estimulación eléctrica,creando y emitiendo luz.

Los materiales orgánicos habían sido considerados como aislantes hasta finales de los años 50 que sedemostró una pequeña conductividad eléctrica en moléculas orgánicas. Haciendo pruebas en 1977 descubrieron que la conductividad de un polímero aumentaba 11 ordenes de magnitud al introducir un halógeno en poliacetileno. A estos materiales se les denomina “semiconductores orgánicos”. Este descubrimiento otorgó el premio Nóbel de Química a los científicos Heeger, MacDarmid y Shirakawa. La pegaque encontraban a los diodos orgánicos emisores de luz es que necesitaban un voltaje muy alto para funcionar (mayor de V para conseguir una buena luminancia).

En 1987 se produjo un gran avance gracias a la creación de dispositivos bicapa formados por películas moleculares depositadas por vapor, investigación realizada por el grupo Kodak. Este dispositivo, que emitía luz verde, era capaz dealcanzar una luminancia de (luminosidad típica en monitores) cuando se le aplicaba una tensión de 5.5 V y tenia una eficiencia de corriente de aproximadamente unos 2 cd/A. Este dispositivo bicapa es el prototipo de los OLEDs actuales, el éxito obtenido por este dispositivo se debe a la buena elección de los materiales que forman parte.

Otro paso importante en el diseño de OLEDs se produjo en ladécada de los 90 cuando un grupo de investigadores de la Universidad de Cambridge consiguió crear un OLED de gran eficiencia usando tecnología de polímeros. El material utilizado para la emisión de fotones fue el poli(fenileno-vinileno) (PPV) y emitía también en el verde.

Las investigaciones hoy día se centran en intentar disminuir el voltaje de operación y aumentar la eficiencia de los OLEDs,para ello, se estudian nuevos materiales que faciliten la inyección y transmisión de los portadores (electrones y huecos).

Existen varias tecnologías OLED distintas , una de la clasificaciones más habituales es según el tipo de componentes orgánicos usados : SM-OLED (OLED de pequeña molécula), PLED (diodo emisor de luz de polímeros), TOLED (OLED transparente), FOLED (OLED flexibles), SOLED(stacked OLED), etc.

Gracias a las diversas aplicaciones que muestran los OLEDs, juegan un papel muy importante en los nuevos dispositivos electrónicos, sobre todo en el diseño de nuevas pantallas planas y displays. Por este motivo, actualmente se dedica mucho tiempo y esfuerzo en su investigación, sobre todo en el caso de los diodos emisores de luz de polímeros, ya que se espera que en lospróximos años aumente su comercialización.

Funcionamiento de un OLED

Todos los OLEDs están basados prácticamente en el mismo esquema de funcionamiento. Los OLEDs son una sucesión de capas orgánicas entre dos electrodos, en la siguiente figura podemos ver una estructura tipo OLED.

Fig(1):Estructura de las capas de un OLED.

Se inyectan los huecos y los electrones del ánodo y el cátodorespectivamente con una corriente de polarización positiva y los portadores de carga se mueven a través de las capas de transporte hasta la capa de emisión donde se produce la interacción electrón-hueco y se emiten los fotones. El nivel energético de los orbitales moleculares HOMO (nivel energético más alto ocupado) y LUMO (nivel más bajo ocupado) de los distintos materiales orgánicos y el potencial deionización de los electrodos deben cumplir una serie de requisitos para conseguir una eficiencia alta, es decir, que el número de fotones emitidos respecto a electrones inyectados sea alto.

Consideraremos, para una mejor compresión, que los niveles HOMO y LUMO serán como la banda de valencia y la banda de conducción de los semiconductores inorgánicos respectivamente.

El nivel de energía...
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