Investigadores de la Universidad de Turku, en Finlandia, y de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, han desarrollado un modelo teórico que promete incrementar de manera significativa el brillo de los diodos emisores de luz orgánicos (OLEDs) mediante el uso de estados cuánticos novedosos conocidos como polaritones. Este avance puede revolucionar la tecnología OLED, que ya se ha consolidado como una fuente de luz en dispositivos de alta gama como smartphones, ordenadores portátiles, televisores y relojes inteligentes.
A pesar de que los OLEDs están transformando las aplicaciones de iluminación por su flexibilidad y su menor impacto ambiental, enfrentan limitaciones en la conversión de corriente eléctrica en luz, con solo un 25% de probabilidad de emitir fotones de manera eficiente. Esta baja eficiencia es un factor crítico que contribuye a que los OLEDs sean más tenues en comparación con otras tecnologías de iluminación.
Avances en la eficiencia de los OLEDs
El estudio, publicado en la revista Advanced Optical Materials, propone una solución innovadora a este problema. En los OLEDs, los píxeles emiten luz directamente, a diferencia de las pantallas de cristal líquido que dependen de la retroiluminación LED. Al situar los emisores orgánicos entre dos espejos semitransparentes, es posible acoplar la luz confinada con los emisores orgánicos, creando así nuevos estados híbridos de luz y materia, los polaritones.
La investigación sugiere que, al afinar estos estados, se puede alcanzar un punto óptimo donde el 75% de los estados oscuros se convierten en polaritones brillantes. Según el profesor asociado Konstantinos Daskalakis, el efecto polaritónico en el rendimiento de los OLEDs depende del número de moléculas acopladas: “Cuanto menos, mejor”. Este enfoque ha mostrado que con una sola molécula acoplada, la eficiencia puede mejorar de manera notable, incrementando la tasa de conversión de oscuros a brillantes en hasta 10 millones de veces.
Sin embargo, el desafío radica en desarrollar arquitecturas viables que faciliten este acoplamiento fuerte a nivel de molécula única, o en inventar nuevas moléculas diseñadas específicamente para los OLEDs polaritónicos. Esto presenta un reto considerable, pero el resultado podría ser una mejora significativa en la eficiencia y el brillo de las pantallas OLED.
La adopción generalizada de la tecnología OLED ha sido obstaculizada no solo por su eficiencia, sino también por limitaciones en su brillo, especialmente en comparación con los LEDs inorgánicos tradicionales. Los hallazgos de este estudio ofrecen una vía para el desarrollo de OLEDs más eficientes y capaces de alcanzar niveles de rendimiento previamente considerados inalcanzables.
Más información:
Olli Siltanen et al, Enhancing the Efficiency of Polariton OLEDs in and Beyond the Single‐Excitation Subspace, Advanced Optical Materials (2025). DOI: 10.1002/adom.202403046
Proporcionado por
Universidad de Turku
