În prezent, tehnologia OLED este utilizată pe larg la fabricarea ecranelor dispozitivelor electronice, cum sunt smartphone-urile, laptop-urile, televizoarele și ceasurile inteligente (smartwatch). Datorită flexibilității, designului subțire și eficienței energetice, ea transformă lumea ecranelor și a altor aplicații ce implică lumina.
Cu toate acestea, OLED-urile se confruntă cu o limitare majoră: eficiența lor relativ limitată în convertirea energiei electrice în lumină. În prezent, doar aproximativ 25% din energia utilizată duce la emisii rapide de fotoni – o cerință esențială pentru luminozitatea ecranelor. Această ineficiență este un motiv pentru care tehnologia OLED tinde să fie mai puțin luminoasă decât alte tehnologii de iluminare.
Pentru a aborda acest neajuns, cercetătorii de la Universitatea din Turku, Finlanda și Universitatea Cornell din Statele Unite au pus la punct un model predictiv care ar putea îmbunătăți dramatic luminozitatea OLED-urilor.
OLED-uri și polaritoni
Tehnologia OLED utilizează materiale organice, bazate pe carbon, care emit lumină atunci când un curent electric trece prin ele. Spre deosebire de LCD-uri, la care lumina provine de la o sursă din spate, pixelii OLED emit propria lor lumină, fapt care permite un contrast mai ridicat și ecrane mai subțiri.
Atunci când materialele organice emițătoare de lumină sunt plasate între două oglinzi semitransparente, ele pot interacționa cu lumina pentru a forma stări hibride lumină-materie denumite polaritoni. Prin reglarea fină a acestor stări, cercetătorii cred că este posibilă convertirea restului de 75% dintre stările „întunecate” în stări emițătoare de lumină, crescând astfel eficiența.
Tăria efectului polaritonic în performanța OLED-ului depinde de numărul moleculelor cuplate: cu cât sunt mai puține molecule, cu atât este mai bine. De exemplu, în cazul unei singure molecule, rata de conversie a crescut de până la 10 milioane de ori. Însă în cazul unui număr mare de molecule, efectul polaritonic a fost neglijabil. Drept urmare, rata de conversie întuneric-lumină din OLED-urile actuale nu ar putea fi îmbunătățită doar prin echiparea acestora cu oglinzi.
Adoptarea pe scară largă a tehnologiei OLED a fost oarecum încetinită din cauza eficienței și a limitărilor în privința luminozității, mai ales în cazul comparării cu LED-urile anorganice tradiționale. Rezultatele noului studiu reprezintă un pas înainte, creând fundația pentru noi OLED-uri mai eficiente și mai performante decât este posibil în prezent.
Sursa: SciTechDaily