Lámparas OLED

LAMPARAS OLED

El estudio de las propiedades eléctricas de materiales semiconductores orgánicos comenzó
alrededor de los años 50, debido a la necesidad de entender los dispositivos xerográficos.
Estos orgánicos reproducían muy pobremente las características semiconductoras de los
materiales inorgánicos. La situación fue cambiando poco a poco a medida que iban
apareciendo nuevos tipo depolímeros orgánicos más conductores y más estables en el aire.
Pero a final de los años 80 y principios de los 90, con el descubrimiento de la
electroluminiscencia de diodos basados en polímeros conjugados, creció considerablemente
el impacto de los semiconductores orgánicos. Este tipo de materiales tienen gran interés
comercial especialmente en el campo de la tecnología de imágenes, debido adiversas
propiedades: el bajo precio de la fabricación en serie de los dispositivos, bajo consumo, la
calidad de la imagen independientemente del ángulo del observador, alta luminosidad,
pequeño espesor, alta gama de colores, ligereza y, dependiendo del sustrato, flexibilidad.
También tienen un enorme potencial en el campo de la iluminación general.

Fig1. Recombinación de portadores inyectadosen un OLED (Fuente: Philips).

Un dispositivo orgánico emisor de luz (OLED) consiste en una capa muy fina (unos 100
nm) de material orgánico insertada entre dos electrodos de metales diferentes, Fig. 1. Uno
de estos metales tiene una función de trabajo muy alta para facilitar la inyección de huecos
(el ánodo), y el otro una función de trabajo muy baja para favorecer la inyección deelectrones (el cátodo). La inyección se facilita con capas adicionales de transporte, Fig. 2,
que realizan una función de bloqueo. Los electrones inyectados por el cátodo y los huecos
que entran por el ánodo avanzan conducidos por un campo eléctrico hasta la capa emisiva,
donde forman excitones y recombinan emitiendo luz.
El ánodo está constituido por una capa de ITO (Indium tin oxide, una mezcla deIn2O3/SnO2), por su alta función de trabajo y por su transparencia. Existen ahora dos
tecnologías de capa emisiva en OLEDs. En los sistemas de pequeña molécula, se evaporan
diversas capas de materiales moleculares de bajo peso molecular en procesos de vacío. En
la segunda tecnología, largas cadenas de polímeros emisores de luz se depositan en
solución sobre el substrato usando métodos deimpresión. Los polímeros luminiscentes más
comunes son el PPV, Poly(p-phenylene) vinylene y sus derivados, y el PFO, Polyfluorene.
Los metales más utilizados para el cátodo son calcio, aluminio y bario. Incluso con el
sistema multicapa, el sistema entero es muy delgado, normalmente menor que 1 μm, y el
grosor del dispositivo está determinado por el substrato y el recubrimiento.

Fig. 2.Arquitectura de un OLED de emisión. Los electrones se inyectan desde el ánodo y transportan en
una capa dopada tipo p, hasta la capa de emisión. Los electrones se inyectan desde el cátodo y se
transportan por una capa tipo n. La recombinación tiene lugar en la capa emisora, y se produce luz

Las limitaciones de los actuales dispositivos de OLED son debidas a las limitaciones
existentes en losmateriales que forman los polímeros conductores y polímeros emisores de
luz. Los polímeros luminiscentes utilizados en la actualidad presentan valores de tiempos
de vida y eficiencias limitados debido a inestabilidades, bajas movilidades en electrones y
huecos, y a la naturaleza no emisiva de los excitones en estado triplete. Otro factor
importante para los OLEDs es su estabilidad. Esta se puedeincrementar mejorando la
estabilidad del material emisor de luz, mejorando la estabilidad del dispositivo y mejorando
las condiciones de procesamiento.

Actualmente la vida media de los dispositivos depende críticamente del tipo de cátodo.
Mejorando las propiedades de los materiales y dispositivos, la estabilidad de los OLEDs ha
aumentado a lo largo de los años hasta 40.000 horas para el...