Los químicos de USC Dornsife han encontrado una forma más barata de iluminar pantallas de teléfonos inteligentes y televisores, lo que podría ahorrar dinero a fabricantes y consumidores sin afectar la calidad visual.
El cobre es la respuesta, según su estudio, publicado el 8 de febrero en la revista ciencia .
"La tecnología actual que se encuentra en todos los teléfonos Samsung Galaxy, Apple iPhone y LG TV de alta gama se basa en compuestos de iridio para los colores y la luz en las pantallas OLED", dice Mark E. Thompson, químico del USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences and the Ray. R. Irani Presidente de la Cátedra Occidental Petroleum Corporation en Química.
"Hemos estado usando iridio porque obtienes una emisión de luz altamente eficiente, pero es el elemento natural más raro en la Tierra", dice Thompson. "Uno de nuestros desafíos ha sido encontrar una alternativa que sea más abundante"
Los intentos previos para generar un OLED a base de cobre fallaron. Los complejos de cobre en esos estudios tenían estructuras más débiles. Las moléculas eran inestables, con vidas más cortas que los compuestos de iridio.
enlace de Iridium a los dinosaurios
El cobre definitivamente resuelve el problema de disponibilidad, ya que es un metal abundante en todo el mundo. El iridio, por otro lado, se encuentra en solo unos pocos lugares, principalmente Sudáfrica y partes de Asia.
La hipótesis más ampliamente aceptada que explica la escasez de iridio y sus orígenes es que viajó aquí en un meteorito, el mismo que aniquiló a los dinosaurios hace 65 millones de años.
A menos que otro meteorito como ese golpee la Tierra, el iridio continuará disminuyendo en la oferta. La demanda solo aumenta a medida que los teléfonos inteligentes, televisores y otros dispositivos que cuentan con pantallas OLED ganan popularidad.
Los OLED han reemplazado las pantallas LCD LED. En una pantalla OLED, cada píxel genera luz, mientras que en las pantallas LCD, los píxeles se iluminan con una luz de fondo LED.
Química azul
Además de su escasez, el iridio tiene otro inconveniente para la tecnología OLED que ha dejado perplejos a los químicos durante más de dos décadas: moléculas más débiles para generar luz azul.
Cuando las moléculas de los compuestos de iridio se excitan, generan dos de los colores primarios de la pantalla OLED, rojo y verde, de manera muy eficiente, rápida y en dispositivos que brindan vidas operativas muy largas, dice Thompson, cuyo laboratorio diseñó el iridiobasadas en moléculas rojas y verdes.
El tercer color requerido, el azul, ha sido la ruina de la tecnología OLED porque los OLED emisores azules tienen una vida útil corta. Thompson explicó que los enlaces dentro de las moléculas azules tienden a romperse. Las moléculas azules también requieren más electricidad que el verde y el rojomoléculas para energizarlas. Dado que el azul es uno de los colores primarios para OLED, su bajo rendimiento puede afectar un rango de colores que se ve en una pantalla que contiene azul.
El equipo de Thompson puede haber resuelto eso también con su nuevo complejo de cobre, un complejo molecular más rígido que los tipos de compuestos de cobre fallidos anteriores, que eran más débiles. La tasa de emisión de luz del nuevo compuesto también coincide con el iridio, por lo que ella energía se convierte eficientemente en luz y color, encontraron los químicos.
"Nuestro documento establece las reglas básicas de diseño para obtener eficiencias de emisión similares al iridio de cobre, con colores que van del azul al verde y amarillo", dijo Rasha Hamze, autora principal del estudio y alumna de USC Dornsife que recientemente comenzó a trabajarpara Universal Display Corporation.
"Lograr una emisión eficiente de azul a partir de compuestos de cobre abre posibilidades completamente nuevas para abordar el problema de las vidas cortas en dispositivos azules"
El equipo de USC ha presentado una solicitud de patente para su compuesto de cobre.
Thompson dice que a continuación, quiere ver si estos compuestos de cobre también podrían conducir a la creación de una iluminación con mayor eficiencia energética.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Emily Gersema. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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