Crédito: Crédito: Instituto de Ciencias Tokio
Un diodo emisor de luz orgánico blanco recientemente desarrollado funciona a menos de 1.5 voltios, investigadores de informes del Instituto de Ciencias Tokio. Mediante el uso de la aniquilación de triplete-triplete para generar luz azul a bajo voltaje y agregando dopantes amarillos y azul cielo, el equipo de investigación logró una eficiente emisión blanca.
Este avance podría contribuir a reducir el consumo de energía en el futuro en las pantallas de vanguardia, incluidas la luz de fondo de la televisión y los dispositivos de iluminación, el avance de la electrónica portátil y las tecnologías sostenibles.
Los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) han revolucionado las tecnologías de visualización, que traen colores vibrantes y diseños elegantes a todo, desde televisores y computadoras portátiles hasta dispositivos de realidad virtual inmersivos. Aunque los OLED ofrecen una calidad visual incomparable, aún sufren una limitación clave (los OLED blancos tienen un consumo de potencia relativamente alta), lo que ha obstaculizado su adopción generalizada en dispositivos más pequeños que funcionan con baterías.
Esta naturaleza hambrienta de energía proviene del alto voltaje necesario para producir luz blanca. La tecnología OLED blanca actual generalmente requiere más de 2.5 voltios para funcionar, que es el voltaje requerido para producir la luz azul a partir de la cual se deriva parcialmente la luz blanca. A pesar de la extensa investigación para mejorar la eficiencia y la calidad del color de los OLED blancos, reducir su voltaje operativo ha seguido siendo un desafío significativo.
En un estudio reciente, un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Seiichiro Izawa del Laboratorio de Materiales y Estructuras en el Instituto de Ciencias de Tokio, en Japón, ha logrado un notable avance en la tecnología OLED blanca. Su papel, que era publicado En el Journal of Materials Chemistry C el 24 de julio de 2025, informa el desarrollo exitoso de un dispositivo electroluminiscente orgánico blanco que funciona a un voltaje sin precedentes.
El equipo se basó en sus esfuerzos anteriores en la creación de OLED azules de bajo voltaje utilizando un proceso de conversión ascendente basado en la aniquilación de triplete-triplete (TTA). En pocas palabras, su estrategia implica el uso de un bajo voltaje para impulsar el movimiento de cargas negativas y positivas dentro de un dispositivo semiconductor orgánico en capas. Cuando estos cargos se reúnen y se recombinan, producen estados electrónicos emocionados conocidos como estados triplete. Estos estados pueden “destruirse” entre sí a través de TTA para dar lugar a un estado singlete de mayor energía, que produce luz azul a medida que se descompone.
Los investigadores introdujeron dos dopantes de color diferente en la capa emisiva del dispositivo semiconductor para lograr la luz blanca deseada: un dopante azul cielo (un dopante a base de perileno, TBPE) y un dopante amarillo (rubreno). Estos dopantes, energizados por los estados singletes de alta energía en el material anfitrión, también emiten luz de sus respectivos colores. La luz resultante es blanca, ya que el amarillo y el azul son colores complementarios. Para sintonizar adecuadamente la “blancura” de la producción, los investigadores tuvieron que ajustar cuidadosamente la relación de cada dopante.
El OLED blanco recientemente desarrollado cuenta con un voltaje de encendido de menos de 1.5 voltios. Este requisito de voltaje excepcionalmente bajo significa que el dispositivo puede operarse directamente con una sola batería seca de 1.5 voltios. “Hasta donde sabemos, este es el voltaje operativo más bajo reportado hasta la fecha para los OLED blancos”, afirma Izawa.
Al habilitar voltajes de operación más bajos en OLED blancos, este estudio podría conducir a nuevos diseños de exhibición en productos electrónicos portátiles, incluidos dispositivos portátiles para aplicaciones de entretenimiento, deportes y salud. “Nuestro logro podría contribuir a la realización de una sociedad más eficiente de la energía al permitir pantallas y dispositivos de iluminación de menor potencia”, señala Izawa.
A medida que el equipo de investigación continúa refinando esta tecnología y abordando algunos desafíos restantes, como la eficiencia y la estabilidad del color, este trabajo nos acerca a un futuro donde incluso las pantallas de alta calidad consumen una energía mínima.
Más información: Yang Yiyan et al, diodos emisores de luz orgánica blanca con voltaje de encendido extremadamente bajo a 1.5 V, Journal of Materials Chemistry C (2025). Doi: 10.1039/d5tc02150b
Proporcionado por el Instituto de Ciencias Tokio
Cita: Lograr el voltaje operativo más bajo hasta ahora para LED orgánico blanco (2025, 31 de julio) Recuperado el 31 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-Lowest-voltage-white.html
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