LED flexível e transparente com romântica luz de velas - sem azuis

Com informações da Physics World - 12/08/2022

Como a mica é transparente, o OLED "romântico" brilha dos dois lados.
[Imagem: Andy Chen/Ambrose Chen]

LED orgânico de luz quente

Um novo OLED (diodo emissor de luz orgânico) flexível, que produz luz quente, semelhante à luz de uma vela, com quase nenhuma emissão em comprimentos de onda azuis, pode nos dar fontes de luz - para iluminação e telas - que não atrapalhem nosso sono.

Os tons azulados dos LEDs e das telas atuais são conhecidos por interferir com o relógio biológico do nosso corpo.

O novo OLED é feito de uma camada emissora de luz depositada sobre um substrato de mica, o que o torna completamente livre de plásticos - a mica é um mineral lamelar (disposto em camadas), do grupo dos filossilicatos, usado principalmente como isolante elétrico e na fabricação de capacitores.

Tun-Hao Chen e colegas da Universidade Nacional de Tsing Hua, em Taiwan, já haviam apresentado recentemente bons resultados em OLEDS capazes de produzir luz branca e quente.

No entanto, aquelas primeiras versões ainda emitiam alguma luz azul, o que diminui a produção da melatonina, conhecida como "hormônio do sono", e, portanto, pode atrapalhar nossos padrões de sono. Outra questão é que aqueles OLEDs eram feitos de materiais sólidos e, portanto, não eram flexíveis.

OLED de mica

Uma maneira de tornar os OLEDs flexíveis é colá-los em um suporte de plástico, mas a maioria dos plásticos não pode ser dobrada repetidamente, o que é um pré-requisito para aplicações flexíveis do mundo real.

A mica é um mineral que se desfaz facilmente em camadas.
[Imagem: Wikimedia/B. Domangue]

Foi por isso que a equipe partiu para a mica, um mineral natural que pode ser facilmente "desmontado" em camadas, cada uma deles sendo flexível e transparente.

Os pesquisadores começaram depositando um filme de óxido de índio e estanho (ITO) em uma folha de mica, como ânodo do LED. Eles então misturaram um material luminescente (N,N'-dicarbazol-1,1'-bifenil) com corantes fosforescentes vermelho e amarelo, para fabricar a camada emissora de luz. Em seguida, essa camada foi intercalada entre soluções eletricamente condutoras, com o ânodo de um lado e uma camada de alumínio do outro, criando um OLED flexível.

Os testes mostraram que, quando revestido com um condutor transparente, o substrato de mica é robusto a curvaturas de 1/5 mm^-1 - um recorde - e 50.000 ciclos de curvatura, com um raio de curvatura de 7,5 mm. O OLED também mostrou-se altamente resistente à umidade e ao oxigênio, atingindo uma vida útil de 83% da apresentada por dispositivos semelhantes em vidro.

Luz romântica

O novo OLED emite luz brilhante e quente sob corrente constante. Essa luz contém ainda menos luz de comprimento de onda azul do que a luz natural das velas, o que significa que o limite de exposição para humanos é de 47.000 segundos (mais de um mês), em comparação com apenas 320 s para uma luz LED branca fria, de acordo com os cálculos da equipe.

Isto significa que uma pessoa exposta ao OLED por 1,5 hora veria sua produção de melatonina ser suprimida em cerca de 1,6%, em comparação com 29% para uma lâmpada fluorescente compacta branca fria no mesmo período.

"Nós fabricamos um OLED que emite uma luz romântica de velas, psicologicamente quente, mas fisicamente fria e livre de abrasamento, em um substrato de mica dobrável, usando nossa tecnologia OLED patenteada," diz o professor Jwo-Huei Jou. "Esta tecnologia pode fornecer aos projetistas e artistas mais liberdade na concepção de sistemas de iluminação variável que se encaixem em diferentes espaços, graças à sua flexibilidade."

Os pesquisadores agora esperam tornar seus OLEDs completamente transparentes. "Quando acesos, esses OLEDs tipo luz de velas podem ser vistos de ambos os lados," disse Chu.

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