Um novo diodo emissor de luz orgânico dobrável (OLED) que produz luz quente, semelhante a uma vela, com quase nenhuma emissão em comprimentos de onda azuis, pode encontrar um lugar em iluminação flexível e telas inteligentes que podem ser usadas à noite sem interromper o relógio biológico do corpo. O dispositivo, que é uma versão aprimorada de um desenvolvido recentemente por uma equipe de pesquisadores da Universidade Nacional Tsing Hua, em Taiwan, é feito de uma camada emissora de luz em um substrato de mica completamente livre de plástico.
Jwo-Huei Jou e Ying Hao Chu do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Nacional de Tsing Hua e colegas recentemente patentearam OLEDS que produzem luz branca e quente. No entanto, esses dispositivos anteriores ainda emitem alguma luz azul indesejada, o que diminui a produção do “hormônio do sono” melatonina e, portanto, pode interromper os padrões de sono. Outra questão é que esses OLEDs eram feitos de materiais sólidos e, portanto, não eram flexíveis.
Mica, um mineral natural em camadas
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 – um pré-requisito para aplicações flexíveis do mundo real. Jou, Chu e seus colegas decidiram investigar suportes feitos de mica, um mineral natural em camadas que pode ser clivado em folhas dobráveis e transparentes.
Os pesquisadores começaram depositando um filme claro 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 do dispositivo. Em seguida, eles intercalaram essa camada entre soluções eletricamente condutoras com o ânodo de um lado e uma camada de alumínio do outro para criar um OLED flexível.
Testes mostraram que quando revestido com um condutor transparente, o substrato de mica é robusto a curvaturas de flexão de 1/5 mm-1 – um recorde – e 50 ciclos de dobra em um raio de dobra de 000 mm. O OLED também é altamente resistente à umidade e ao oxigênio e tem uma vida útil de 7.5% de dispositivos semelhantes em vidro.
Luz “romântica”
O novo dispositivo emite luz brilhante e quente mediante a aplicação de uma corrente constante. Essa luz contém ainda menos luz de comprimento de onda azul do que a luz de velas naturais, relatam Jou e Chu, o que significa que o limite de exposição para humanos é de 47 segundos em comparação com apenas 000 s para uma contraparte branca fria, de acordo com os cálculos da equipe. Isso significa que uma pessoa exposta ao OLED por 320 horas veria sua produção de melatonina suprimida em cerca de 1.5%, em comparação com 1.6% para uma lâmpada fluorescente compacta branca fria no mesmo período.
Os OLEDs espessos também podem ter alta eficiência de emissão de luz
“Nós fabricamos um OLED emitindo uma luz romântica como uma vela psicologicamente quente, mas fisicamente fria e livre de abrasamento em um substrato de mica dobrável usando nossa tecnologia OLED à luz de vela patenteada”, diz Jou. Mundo da física. “Esta tecnologia pode fornecer aos designers e artistas mais liberdade na concepção de sistemas de iluminação variável que se encaixam em diferentes espaços, graças à sua flexibilidade.”
Os pesquisadores agora esperam tornar seus OLEDs completamente transparentes. “Quando acesos, esses OLEDs à luz de velas podem ser vistos de ambos os lados”, diz Chu.
O presente trabalho é detalhado em Materiais Eletrônicos Aplicados ACS.
