Eletrônica

LEDs orgânicos ganham 60% em eficiência e se aproximam da comercialização

LEDs orgânicos ganham 60% em eficiência e se aproximam da comercialização
Imagem feito por microscópio eletrônico mostrando a rede orgânica e as microlentes utilizadas para aumentar a eficiência dos LEDs orgânicos.[Imagem: University of Michigan/Nature Photonics]

Tetos que se iluminam por inteiro, telas planas mais eficientes e lâmpadas planas e transparentes são apenas algumas das possibilidades abertas pelos LEDs orgânicos, mais conhecidos como OLEDs(Organic Light Emitting Diodes).

Porque essa verdadeira maravilha da iluminação ainda não chegou ao mercado? Porque essas lâmpadas frias e de estado sólido possuem uma ineficiência intrínseca ao seu projeto, que faz com que apenas 20% da luz que elas produzem consiga sair de dentro do próprio OLED.

Óptica e nanotecnologia

Agora, os pesquisadores norte-americanos Stephen Forrest (Universidade de Michigan) e Yuri Sun (Universidade Princeton) juntaram óptica e nanotecnologia para dar um salto rumo à solução desse problema: eles aumentaram a iluminação fornecida por um OLED em 60%.

Segundo reportagem publicada na revista Nature Photonics, o OLED equipado com a nova tecnologia emite 70 lumens por watt de potência consumida. Uma lâmpada incandescente tradicional emite 15 lumens por watt, embora avanços recentes também na área da nanotecnologia estejam aumentado esse valor (veja Lâmpadas incandescentes ficam frias e 8 vezes mais eficientes).

As lâmpadas fluorescentes compactas chegam a produzir até 90 lumens por watt, mas sua luz irrita os olhos, elas são caras, duram menos do que o prometido e, pior de tudo, utilizam mercúrio.

Funcionamento do LED orgânico

No interior de um OLED, a luz branca é gerada quando um elétron atinge uma camada finíssima de materiais orgânicos que possuem propriedades semelhantes às dos materiais semicondutores (que são inorgânicos). O choque do elétron causa a emissão de um fóton.

O problema é que o fóton é disparado paralelamente à camada de material orgânico e não na perpendicular - para escapar de dentro do LED orgânico, o fóton deveria caminhar na vertical, na direção de quem olha para o dispositivo.

OLEDs estado da arte

LEDs orgânicos ganham 60% em eficiência e se aproximam da comercializaçãoO aumento na eficiência dos OLEDs foi conseguida combinando-se uma espécie de rede feita de materiais orgânicos (contendo carbono) funcionando em série com minúsculas microlentes que guiam para fora a luz que normalmente fica presa lá dentro. A rede reflete a luz, enviando-a na direção da lente de formato hemisférico, que se encarrega de dirigi-la para fora do LED.

Os pesquisadores afirmaram ter trabalhado com um OLED mais simples, mas não o mais eficiente disponível. Agora eles vão testar a sua nova tecnologia nos OLEDs estado da arte, avaliando as questões de custos, que poderão viabilizar ou não a sua comercialização.

Recentemente, pesquisadores brasileiros fizeram um importante avanço na área dos LEDs orgânicos, com uma pesquisa que foi capa de uma revista internacional - veja Descoberta brasileira em eletrônica orgânica é capa de revista internacional.

Bibliografia:

Enhanced light out-coupling of organic light-emitting devices using embedded low-index grids
Yiru Sun, Stephen R. Forrest
Nature Photonics
July 2008
Vol.: 2 No 7
DOI: 10.1038/nphoton.2008.132




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