Telas OLEDs finalmente ganham um píxel azul puro e eficiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/01/2021

Com um píxel azul tão eficiente quanto os verdes e vermelhos, é possível obter cores mais puras - incluindo um preto mais profundo.
[Imagem: OPERA/Kyushu University]

Píxel azul

Pode ter sido vencido o último grande desafio para dar eficiência máxima aos monitores e telas que usam OLEDs, ou diodos emissores de luz orgânicos: Uma fonte de luz azul que alcança o mesmo desempenho das cores vermelha e verde.

Chin-Yiu Chan e seus colegas da Universidade Kyushu, no Japão, sintetizaram OLEDs que produzem emissão de azul puro com alta eficiência, mantêm o brilho por tempos relativamente longos e não têm nenhum átomo de metal caro - um conjunto de propriedades nunca alcançado até agora.

A inovação foi obtida quando Chan dividiu os processos de conversão e emissão de energia entre duas substâncias orgânicas diferentes.

Ao contrário das tecnologias de LCD - o que inclui as telas de LEDs inorgânicos tradicionais -, que empregam cristais líquidos para bloquear seletivamente a emissão de uma luz de fundo filtrada cobrindo muitos píxeis, uma tela OLED usa píxeis separados de vermelho, verde e azul. Cada píxel pode ser completamente ligado e desligado individualmente, reduzindo o consumo de energia e produzindo pretos mais profundos, o que ajuda a melhorar a qualidade da imagem.

Embora as telas de OLEDs disponíveis no mercado usem emissores azuis estáveis, baseados em um processo conhecido como fluorescência, eles apresentam uma eficiência máxima baixa. Os chamados emissores fosforescentes podem alcançar uma eficiência quântica ideal de 100%, mas geralmente apresentam tempos de vida operacionais mais curtos e requerem metais caros, como irídio ou platina.

Hiperfluorescência

O que Chan e seus colegas fizeram foi desenvolver duas moléculas orgânicas que emitem luz com base em um processo que a equipe chama de "fluorescência retardada termicamente ativada", que dispensa os átomos metálicos.

Adotando uma estrutura que basicamente empilha dois componentes um em cima do outro, um feito de cada uma das moléculas, a emissão de luz praticamente dobra para a mesma corrente elétrica, um patamar de eficiência que a equipe chama de "hiperfluorescência".

Além disso, a vida útil quase dobrou, com a equipe estimando que os dispositivos poderiam manter 50% de seu brilho por mais de 10.000 horas.

"Embora isso ainda seja muito curto para aplicações práticas, o controle mais rígido das condições de fabricação geralmente leva a vidas úteis ainda mais longas. Portanto, esses resultados iniciais apontam para um futuro muito promissor para esta abordagem para finalmente obter um OLED azul puro eficiente e estável," disse o professor Chihaya Adachi, cuja equipe já havia desenvolvido os primeiros materiais orgânicos que brilham no escuro e um laser orgânico, ou O-Laser.

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