PLED

Un diodo emisor de luz de polímero, o PLED, es un dispositivo electroluminiscente de película delgada construido a partir de polímeros orgánicos en lugar de semiconductores cristalinos. Cuando se aplica voltaje a través de los electrodos que emparedan una capa de polímero, típicamente de 100 a 200 nanómetros de espesor, el polímero emite luz. La salida de luz escala con la corriente; el brillo se controla ajustando el voltaje de suministro o usando modulación por ancho de pulso. A diferencia de los LED rígidos de silicio o arseniuro de galio, los PLED se depositan sobre sustratos flexibles como películas plásticas, lo que los hace adecuados para pantallas curvas, electrónica vestible y paneles de iluminación de gran superficie.

El material polimérico, más comúnmente poli(p-fenileno vinileno) o PPV y sus derivados, sirve tanto como capa activa emisora de luz como medio de transporte de carga. Los electrones y huecos inyectados desde el cátodo y el ánodo, respectivamente, se recombinan dentro del polímero, liberando energía en forma de fotones. Los voltajes de operación típicos oscilan entre 5 y 15 voltios con niveles de brillo comparables a las retroiluminaciones LCD. El color de la emisión depende de la energía de la banda prohibida del polímero y de la estructura química específica utilizada; se han desarrollado variantes rojas, verdes y azules ajustando la longitud de conjugación y la sustitución de cadenas laterales.

Los PLED difieren fundamentalmente de los diodos orgánicos emisores de luz, u OLED, que se basan en materiales orgánicos de molécula pequeña depositados mediante evaporación al vacío. Los PLED se fabrican mediante métodos de proceso húmedo: el polímero se disuelve en un disolvente y se aplica mediante recubrimiento por centrifugación, impresión por inyección de tinta o recubrimiento con cuchilla sobre electrodos pre-modelados. Este proceso es más simple y económico de escalar que la deposición al vacío de OLED, aunque históricamente los PLED han sufrido de menor eficiencia cuántica, menor vida útil (a menudo menos de 10.000 horas con brillo práctico) y degradación por exposición al oxígeno y la humedad. El encapsulado con películas de barrera puede prolongar la vida útil, pero añade costo y complejidad de fabricación.

Aplicaciones y compensaciones

La principal ventaja de los PLED es la flexibilidad de fabricación y el potencial para una producción de bajo costo y gran superficie en sustratos plásticos. Se han utilizado en retroiluminación, señalización, iluminación decorativa y prototipos de pantallas flexibles. Sin embargo, las limitaciones de brillo y vida útil han restringido su despliegue comercial en comparación con los LED inorgánicos para iluminación general y en comparación con los OLED para pantallas de alto rendimiento. Los polímeros en sí mismos son sensibles a la hidrólisis y la oxidación, por lo que es necesario un embalaje sellado y almacenamiento en nitrógeno o gas inerte durante la fabricación y el almacenamiento.

En el sector de la energía y los servicios públicos, los PLED siguen siendo principalmente un interés de investigación más que una tecnología implementada para la iluminación de redes o aplicaciones a gran escala. Su inclusión en materiales de referencia técnica refleja su importancia histórica en el desarrollo de la electrónica orgánica y su uso continuado en laboratorios universitarios y aplicaciones especializadas. Los profesionales que trabajan con proyectos emergentes de pantallas o electrónica flexible aún pueden encontrar la terminología PLED, particularmente en la literatura antigua y en las divulgaciones de patentes, incluso cuando el campo ha migrado en gran medida hacia la tecnología OLED para productos de consumo.