Un diodo orgánico de emisión de luz, también conocido como OLED (acrónimo del inglés: Organic Light-Emitting Diode), es un diodo que se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan, a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.

Existen muchas tecnologías OLED diferentes, tantas como la gran diversidad de estructuras (y materiales) que se han podido idear (e implementar) para contener y mantener la capa electroluminiscente, así como según el tipo de componentes orgánicos utilizados.Las principales ventajas las pantallas OLEDs son: más delgados y flexibles, más contrastes y brillos, mayor ángulo de visión, menor consumo y, en algunas tecnologías, flexibilidad. Pero la degradación de los materiales OLED han limitado su uso por el momento. Actualmente se está investigando para dar solución a los problemas derivados de esta degradación, hecho que hará de los OLEDs una tecnología que puede reemplazar la actual hegemonía de las pantallas LCD (TFT) y de la pantalla de plasma.

Por todo ello, OLED puede y podrá ser usado en todo tipo de aplicaciones: pantallas de televisión, pantalla de ordenador, pantallas de dispositivos portátiles (teléfonos móviles, PDAs, reproductores MP3…), indicadores de información o de aviso,  con formatos que bajo cualquier diseño irán desde unas dimensiones pequeñas (2″) hasta enormes tamaños (equivalentes a los que se están consiguiendo con LCD). Mediante los OLEDs también se pueden crear grandes o pequeños carteles de publicidad, así como fuentes de luz para iluminar espacios generales. Además, algunas tecnologías OLED tienen la capacidad de tener una estructura flexible, lo que ya ha dado lugar a desarrollar pantallas plegables o enrollables, y en el futuro quizá pantallas sobre ropa y tejidos.

Prototipo de pantalla OLED de 3,8 cm de diagonal.

La electroluminiscencia en materiales orgánicos fue producida en los años 50 por Bernanose y sus colaboradores. En un artículo de 1977, del Journal of the Chemical Society, Shirakawa et al. comunicaron el descubrimiento de una alta conductividad en poliacetileno dopado con yodo. Heeger, MacDiarmid & Shirakawa recibieron el premio Nobel de química de 2000 por el “descubrimiento y desarrollo de conductividad en polímeros orgánicos”.

En un artículo de 1990, de la revista Nature, Burroughs et al. comunicaron el desarrollo de un polímero de emisión de luz verde con una alta eficiencia.

Recientemente, en 2008, ha aparecido en castellano un trabajo de revisión y puesta al día sobre la tecnología OLE

Un OLED está compuesto por dos finas capas orgánicas: capa de emisión y capa de conducción, que a la vez están comprendidas entre una fina película que hace de terminal ánodo y otra igual que hace de cátodo. En general estas capas están hechas de moléculas o polímeros que conducen la electricidad. Sus niveles de conductividad eléctrica van desde los niveles aisladores hasta los conductores, y por ello se llaman semiconductores orgánicos (ver polímero semiconductor).

La elección de los materiales orgánicos y la estructura de las capas determinan las características de funcionamiento del dispositivo: color emitido, tiempo de vida y eficiencia energética.

Estructura básica de un OLED.

Principio de funcionamiento

Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo es 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 cercanamente a la capa de emisión, porque en los semiconductores orgánicos los huecos son más movidos 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 en un color determinado. La suma de muchas de estas recombinaciones que ocurren de forma simultánea es lo que llamaríamos imagen.

Principio de funcionamiento de OLED: 1. Cátodo (-), 2. Capa de emisión, 3. Emisión de radiación (luz), 4 . Capa de conducción, 5. Ánodo (+).

Sony desarrolla una pantalla OLED OTFT flexible que se puede enrollar en un cilindro

Si me preguntan cómo me imagino las pantallas del futuro les diría flexibles. Si bien doblar y guardar una pantalla como si se tratara de una hoja de papel nos transporta a una película clásica de ciencia ficción, la realidad es que los avances tecnológicos están apuntando hacia ese lado y ahora Sony una vez más lo confirma.

La compañía japonesa anunció el desarrollo de una pantalla OLED de 4.1 pulgadas super flexible que puede ser enrollada en cilindro. Para hacerlo lo que hizo la compañía fue desarrollar OTFTs convencionales con un material conductor que es un derivado del PXX y que permite una modulación 8 veces superior a la de los OTFTs comunes y corrientes.

Los ingenieros y científicos lograron que la pantalla, de 80 micras de ancho, posea una resolución 432 x 240 píxeles con un ratio de contraste de 1.000:1 y que, como dije, puede enrollarse en un cilindro. Verdaderamente sorprendente.

Todavía falta y la empresa pretende seguir mejorando esta tecnología pero si hace 10 años pensar en un móvil como el iPhone era una locura, no me extrañaría que en una década (o menos), estemos utilizando móviles o lectores digitales que se doblan como hojas de papel. Obviamente esto es solamente un prototipo al que le hace falta mucho desarrollo. Sea como sea, es un prototipo funcional (y esto ya significa muchísimo ya que al menos no se quedó solamente en una idea) y los que asistan al SID podrán verlo de cerca.