Tecnología OLED.

RESUMEN: En este documento podremos apreciar información sobre la tecnología OLED, su significado, funcionamiento, ventajas de sus componentes de fabricación o el material del que está compuesto, así como también su relación con tecnologías derivadas de las mismas; aplicaciones en la vida cotidiana de la humanidad, diferencias, ventajas y desventajas con tecnologías pasadas.

• INTRODUCCIÓN

Hoy en día la tecnología relacionada con las pantallas o en todo lo que se refiere a la forma de ver o apreciar distintas informaciones, es de vital importancia, ahora con la nueva tecnología al alcance del ser humano apreciaremos la misma TECNOLOGÍA DE PANTALLAS OLED, la cual permite al usuario contar con una mejor gama de visualización de todo aquello que desea ver, ya sea un video de música un programa de televisión, un partido de futbol, el trabajar en la computadora, etc. La tecnología OLED revolucionara la industria, aunque ya se encuentra en el medio en algunos aparatos cuando esta tecnología se produzca en gran escala dará muchas alegrías a sus consumidores.

• OLED

OLED significa Diodo Orgánico Emisor de Luz o sus siglas en ingles Organic Light-Emitting Diode, las cuales están hechas de pequeñas moléculas o polímeros los cuales al recibir una estimulación eléctrica emiten luz por sí mismo, es decir se trata de un diodo con una capa electroluminiscente formada por componentes orgánicos.

Cuando un voltaje de 2.5v o más es aplicada al material orgánico el cual de la base emite fotones de luz, a medida que la corriente aumenta la luminosidad del material aumenta es decir que con unos 10v el material emitirá al menos una luminiscencia de 1000 candelas por metro cuadrado [1]. En los OLED , además para producir el resto de la gama de colores es necesario tener elementos emisores de los colores verde, azul y rojo .

En figura 1 podemos apreciar una estructura básica para dispositivos OLED.

Figura 1. Estructura Básica de Dispositivo OLED.

En la siguiente figura observaremos OLEDs creados con una molécula y otra con Polímeros.

Figura 2. Estructura de distintos OLED.

En la siguiente figura veremos cómo funciona un OLED para emitir luz.

Funcionamiento:

Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo sea positivo respecto del cátodo. Esto causa una corriente de electrones que fluye en este sentido. Así, el cátodo da electrones a la capa de emisión y el ánodo los sustrae de la capa de conducción.

Seguidamente, la capa de emisión comienza a cargarse negativamente (por exceso de electrones), mientras que la capa de conducción se carga con huecos (por carencia de electrones). Las fuerzas electrostáticas atraen a los electrones y a los huecos, los unos con los otros, y se recombinan (en el sentido inverso de la carga no habría recombinación y el dispositivo no funcionaría). Esto sucede más cerca de la capa de emisión, porque en los semiconductores orgánicos los huecos se mueven más que los electrones (no ocurre así en los semiconductores inorgánicos).

La recombinación es el fenómeno en el que un átomo atrapa un electrón. Dicho electrón pasa de una capa energética mayor a otra menor, liberándose una energía igual a la diferencia entre energías inicial y final, en forma de fotón.

La recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se observa un punto de luz de un color determinado. La suma de muchas de estas recombinaciones, que ocurren de forma simultánea, es lo que llamaríamos imagen.[3]

Figura 3. Funcionamiento de un OLED.

Existen ventajas y desventajas en los materiales para la fabricación de OLEDs la cuales podremos observar a continuación con distintos tipos de materiales orgánicos como polímeros, oligomeros y compuestos híbridos orgánicos inorgánicos ofrecen muchas características útiles como por ejemplo:

• amplio rango de temperatura operativa

• alta flexibilidad.

Con lo cual permite máximas alternativas para construcción de elementos electrónicos.

Figura 4. Pantalla Flexible.

La desventaja de usar materiales orgánicos es que con el paso del tiempo el contacto con el agua estos factores hacen que se acelere el proceso de descomposición por lo que estos no pueden ser expuestos a condiciones extremas.

• TECNOLOGÍAS RELACIONADAS O DERIVADAS CON OLED.

Existen algunas tecnologías que se derivan o relacionan con la tecnología OLED, las cuales tienen el mismo funcionamiento de la tecnología antes dicha pero aplicada para distintos fines.

SM-OLED (Small-molecule OLED)

Los SM-OLED desarrollan o producción de pantallas con pequeñas moléculas requiere una deposición en el vacío de las moléculas que se consigue con un proceso de producción mucho más caro que con otras técnicas. Típicamente se utilizan sustratos de vidrio para hacer el vacío, pero esto quita la flexibilidad a las pantallas.

PLED (Polymer Light-Emitting Diodes)

Los PLED o LEP (Light-Emitting Polymers) Se basan en un polímero conductivo electroluminiscente que emite luz cuando le recorre una corriente eléctrica. Se utiliza una película de sustrato muy delgada y se obtiene una pantalla de gran intensidad de color que requiere relativamente poca energía en comparación con la luz emitida. El vacío, no es necesario y los polímeros pueden aplicarse sobre el sustrato mediante una técnica derivada de la impresión de chorro de tinta comercial . El sustrato usado puede ser flexible, como un plástico PET. Este tipo de tecnología es mas económica.

TOLED (Transparent OLED)

Los TOLED usan un terminal transparente para crear pantallas que pueden emitir en su cara de delante, en la de atrás, o en ambas consiguiendo ser transparentes. Los TOLED pueden mejorar enormemente el contraste con el entorno, haciendo mucho más fácil el poder ver las pantallas con la luz del sol.[3]

Figura 5. Pantalla TOLED

SOLED (Stacked OLED)

Los SOLED utilizan o se basan en almacenar subpíxeles rojos, verdes y azules, unos encima de otros en vez de disponerlos a los lados como sucede de manera normal en los CRT y LCD. Las mejoras en la resolución de las pantallas se triplican y se realza por completo la calidad del color.

• VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA OLED.

Ventajas

• Más delgados, lo cual permite que los aparatos construidos con los mismos disminuyan su grosor y puedan ser mas estéticos.

• Más flexibles.

• Mejor contraste y brillo, lo cual hace que no se canse la vista humana, además permite mejor gamas de colores.

• Consume menos energía, al permanecer apagado este no consume energía

• Mas gama de aplicaciones

Desventajas

• Tiempos de vida cortos; pero con los nuevos estudios se ésta mejorando esta desventaja.

• Tecnología es cara.

• El contacto con el agua acelera el proceso de descomposición de los materiales orgánicos

• Estos materiales son más difíciles de reciclar y su costo y técnicas para el propósito tienen un costo alto.

• APLICACIONES.

Podemos ver en muchos lugares donde puede ser utilizada y aplicada la tecnología OLED como se pudo mostrar en lo antes escrito; basta con mirar los distintos lugares donde se utilizan Displays y Pantallas donde esta tecnología puede sustituir las anteriores tecnologías, esta tecnología se puede utilizada en celulares, cámaras, en sistema de video para automóviles, mp3 players, monitores de todo tipo, computadoras portátiles, para televisiones de alta resolución, en cines, semáforos, hasta como iluminación para residencias, etc.

Figura 6. Pantalla flexible.

Figura 7. Pantalla OLED enrollable.

Figura 8. Laptop LG e-Book.

Figura 9. TV OLED prototipo Toshiba.

Figura 10. Luz con OLED.

• COMPARACIÓN CON OTRAS TECNOLOGÍAS (PANTALLAS).

CRTs

• Costos bajos de fabricación.

• Su pantalla produce más colores que una pantalla LCD.

• Emite su propia luz.

• Buen ángulo de visión.

LCDs

• Diseño compacto y liviano.

• Bajo consumo de energía en comparación a los CRTs.

• Menos fatiga visual al usuario.

• Disminución de emisiones electromagnéticas de baja frecuencia a comparación con los CRTs.

OLEDs

• Diseño super compacto y más liviano que los LCDs.

• Consumo de energía aún más bajo que los anteriores.

• fatiga visual al usuario mínima.

• Menos emisiones electromagnéticas de baja frecuencia que los CRTs.

• Emite su propia luz.

• Sin problemas visuales con respecto al ángulo de visualización.

• Más gama de colores que las anteriores tecnologías.

Figura 11. TV OLED Samsung 40”.

Figura 12. Pantalla LCD, Pantalla OLED.

Figura 13. TV móviles LCD y OLED.

• CONCLUSIONES

Al haber estudiado este tema y haber podido apreciar las diferentes ventajas y desventajas de la tecnología OLED la que creo que revolucionara la industria electrónica al producir distintos productos basados en pantallas, displays y en objetos de iluminación y debido a su amplia rama de expansión se obtendrá mejoras como en medicina, y distintas áreas en las que se utilice pantallas al hacer los aparatos mas compactos estos podrán ser transportados con más facilidad; también al hacer que la visibilidad de colores mejore y sus emisiones electromagnéticas disminuyan para que la visión del consumidor no se fatigue como con las otras tecnologías lo cual dará una gran aceptación para su consumo.

Pero esta tecnología aun no está completamente desarrollada por lo que su costo es alto, además el bajo tiempo de vida de sus componentes hacen que sea menos rentable la producción de la misma; ahora gracias a que se sigue desarrollando esta tecnología podremos tener una gran cantidad de aparatos con gran calidad y mejor resolución visual, además del resto de beneficios.

Finalmente, esta tecnología es el nuevo paso en la construcción de elementos, componentes, aparatos electrónicos los cuales nos permitirán un mejor estudio en diferentes áreas donde se pueda necesitar la electrónica.

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

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