Oleds

Imagine uma TV de alta definição com 2 metros de largura e menos de 0,60 cm de espessura, que consuma menos energia do que a maioria das TVs comuns e possa ser enrolada quando não estiver sendo usada. O que você diria se pudesse ter um display "heads up" em seu carro, display transparente usado à frente da cabeça? Que tal um monitor com display embutido em sua roupa? Esses dispositivos podem ser possíveis no futuro com a ajuda de uma tecnologia chamada de diodos de emissão de luz orgânicos (OLEDs – do inglês – Organic Light-Emitting Diodes).

Foto cedida Samsung Electronics Protótipo de TV OLED de 40 polegadas da Samsung.

Os OLEDs são dispositivos de estado sólido compostos de filmes finos de moléculas orgânicas que criam luz com a aplicação de eletricidade. Os OLEDs podem fornecer displays mais nítidos e brilhantes em dispositivos eletrônicos e usam menos energia do que os diodos emissores de luz (LEDs) convencionais ou displays de cristal líquido (LCDs) usados atualmente.

Componentes do OLED

Como o LED, o OLED é um dispositivo semicondutor de estado sólido com espessura de 100 a 500 nanômetros e aproximadamente 200 vezes menor que um fio de cabelo humano. Os OLEDs podem ter duas ou três camadas de material orgânico. Nos projetos mais novos, a terceira camada ajuda a transportar elétrons do cátodo para a camada emissiva. Neste artigo, nos concentraremos no projeto de duas camadas.

O OLED consiste nas seguintes partes:

• substrato (plástico transparente, vidro, lâmina) - o substrato dá suporte ao OLED;
• ânodo (transparente) - o ânodo remove elétrons (adiciona "buracos" de elétron) quando uma corrente passa através do dispositivo;
• camadas orgânicas - estas camadas são feitas de moléculas orgânicas ou polímeros;

  • camada condutora - esta camada é feita de moléculas de plástico orgânico que transportam "buracos" do ânodo. Um polímero condutor usado nos OLEDs é a polianilina;
  • camada emissiva - esta camada é feita de moléculas plásticas orgânicas (são diferentes da camada condutora), que transportam elétrons do cátodo. É aqui que a luz é gerada. Um polímero usado na camada emissiva é o polifluoreno.
• Cátodo - pode ou não ser transparente dependendo do tipo de OLED - o cátodo injeta elétrons quando a corrente passa através do dispositivo.

Fabricando os OLEDs Foto cedida Philips Configuração de laboratório de uma impressora jato de tinta de alta precisão para fabricação dos displays de OLEDs de polímeros A parte mais importante da fabricação dos OLEDs é aplicar as camadas orgânicas ao substrato. Isto pode ser feito de três maneiras: Deposição no vácuo ou evaporação térmica no vácuo (VTE) - em uma câmara de vácuo, as moléculas orgânicas são suavemente aquecidas (evaporadas) e colocadas para condensar como filmes finos sobre substratos resfriados. Este processo é caro e ineficiente. Deposição de vapor da fase orgânica (OVPD) - em uma câmara reatora de baixa pressão e paredes aquecidas, um gás transportador carrega as moléculas orgânicas evaporadas para os substratos resfriados, onde são condensadas sobre filmes finos. O uso de um gás transportador aumenta a eficiência e reduz o custo de fabricação dos OLEDs. Impressão por jato de tinta - com a tecnologia do jato de tinta, os OLEDs são pulverizados sobre os substratos do mesmo modo que a tinta é pulverizada sobre o papel durante a impressão. A tecnologia do jato de tinta reduz enormemente o custo de fabricação dos OLEDs e permite que possam ser impressos em filmes suficientemente grandes para serem usados em displays como telas de TV de 80 polegadas ou placas de anúncios eletrônicas.