Todo dispositivo y televisores OLED utilizan, en realidad, diodos orgánicos azules. Y ahí está el quid de la cuestión: son materiales orgánicos que se degradan con el tiempo. Aunque los subpíxeles rojos y verdes no presentan este problema de forma acusada, los subpíxeles azules si. Y son éstos los encargados de dar luz al televisor, que luego incidirá en los Quantum Dots (paneles QD-OLED) o bien sobre el filtro RGB (en las W-OLED) para generar el color. En ambos casos, el problema es el mismo: la degradación.
Técnicamente ambos fabricantes han usado la fuerza bruta para solucionar un tema que, de momento, sigue sin explicación (el por qué se degrada tan rápido el subpíxel azul). Si el problema es la duración del diodo azul, simplemente se añaden varias capas más de diodos azules y listo. Si cada capa dura 30000 horas, poniendo 3 haremos que tengan una duración de 100000. Pero la raíz del problema sigue ahí y es lo que los chicos del Laboratorio Nacional de Física de Reino Unido pretenden entender.
La degradación de los televisores OLED podría ser cosa del pasado: un estudio identifica el problema
El estudio arranca en Londres con la colaboración entre el Laboratorio Nacional de Física y el Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung (SAIT), en los que las dos entidades pretenden comprender mejor la degradación de los diodos emisores de luz orgánicos azules (OLED). El estudio ha sido publicado en Nature Communications.
Los mecanismos de degradación (ya sean físicos, químicos o de otro tipo) que causan que los OLED azules fallen aún no se comprenden del todo. Ello implica problemas en los diodos OLED azules y, por extensión, la vida útil de la tecnología OLED, especialmente en aquellas que son RGB como la de los móviles o tablets, aunque también afecta a los televisores QD-OLED y WOLED como explicábamos al principio.
El primer diodo emisor de luz de polímero (PLED) se creó precisamente en el Laboratorio Nacional de Física en 1975. Utilizaba una película de polímero de hasta 2,2 micrómetros de espesor ubicada entre dos electrodos de inyección de carga. Desde entonces, los avances en la tecnología OLED roja y verde dieron como resultado que su vida útil sean comparables a los LED convencionales. Pero no ocurrió lo mismo con el azul.
Comprender el mecanismo de degradación de los OLED azules es esencial para mejorar su rendimiento y estabilidad. Sin embargo, los OLED están formados por capas muy delgadas de moléculas orgánicas, y el muestreo químico de capas e interfaces orgánicas a nanoescala con suficiente información analítica es un todo un desafío para los investigadores.
La pérdida de oxígeno, la causa de la degradación del subpíxel azul de los televisores OLED
Para abordar este problema, el equipo utilizó el sistema OrbiSIMS, una innovadora técnica de imágenes de espectrometría de masas inventada también en el NPL en 2017. El equipo utilizó la espectrometría de masas a nanoescala de OrbiSIMS para identificar, por primera vez, moléculas de degradación de OLED azules con una sensibilidad sin precedentes. y localizarlos con una resolución de profundidad de siete nanómetros dentro de la arquitectura multicapa del OLED.
El equipo descubrió que la degradación química está relacionada principalmente con la pérdida de oxígeno en las moléculas en la interfaz entre las capas de emisión y transporte de electrones. Los resultados y el método descrito pueden usarse en el futuro para mejorar el rendimiento de las nuevas arquitecturas OLED azules y ayudar a los fabricantes de pantallas OLED a desarrollar pantallas de mejor calidad con una vida útil más larga.
El método ya se ha utilizado en otro estudio dirigido por Samsung y el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), que también se publicó en Nature Communications. Con todo ello, es muy probable que en un futuro no muy lejano veamos televisores OLED que, si bien seguirán siendo orgánicos, sean prácticamente eternos.
