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Una celda electroquímica emisora ​​de luz ( LEC o LEEC ) es un dispositivo de estado sólido que genera luz a partir de una corriente eléctrica ( electroluminiscencia ). Los LEC suelen estar compuestos por dos electrodos metálicos conectados (por ejemplo, intercalando) un semiconductor orgánico que contiene iones móviles. Aparte de los iones móviles, su estructura es muy similar a la de un diodo emisor de luz orgánico (OLED).

Los LEC tienen la mayoría de las ventajas de los OLED, así como otras adicionales:

  • El dispositivo depende menos de la diferencia en la función de trabajo de los electrodos. En consecuencia, los electrodos pueden estar hechos del mismo material (por ejemplo, oro). Del mismo modo, el dispositivo todavía se puede operar a bajos voltajes. [1] [2]
  • Se han utilizado como electrodos materiales recientemente desarrollados como el grafeno [3] o una mezcla de nanotubos de carbono y polímeros [4] , eliminando la necesidad de utilizar óxido de indio y estaño para un electrodo transparente.
  • El grosor de la capa electroluminiscente activa no es crítico para el funcionamiento del dispositivo. Esto significa que:
  • Los LEC pueden imprimirse [5] con procesos de impresión relativamente económicos (donde el control del grosor de la película puede resultar difícil).
  • En una configuración de dispositivo plana, el funcionamiento del dispositivo interno se puede observar directamente. [6]

Hay dos tipos distintos de LEC, los basados ​​en complejos de metales de transición inorgánicos (iTMC) o polímeros emisores de luz. Los dispositivos iTMC suelen ser más eficientes que sus homólogos basados ​​en LEP debido a que el mecanismo de emisión es fosforescente en lugar de fluorescente. [7]

Si bien la electroluminiscencia se había visto previamente en dispositivos similares, la invención del polímero LEC se atribuye a Pei et al. [8] Desde entonces, numerosos grupos de investigación y algunas empresas han trabajado para mejorar y comercializar los dispositivos.

En 2012 se informó sobre el primer LEC inherentemente estirable que utiliza un material elastomérico emisivo (a temperatura ambiente). La dispersión de un complejo de metal de transición iónico en una matriz elastomérica permite la fabricación de dispositivos emisores de luz intrínsecamente estirables que poseen grandes áreas de emisión (∼175 mm2) y toleran deformaciones lineales de hasta 27% y ciclos repetitivos de deformación del 15%. Este trabajo demuestra la idoneidad de este enfoque para nuevas aplicaciones en iluminación adaptable que requieren una emisión de luz uniforme y difusa en grandes áreas. [9]

En 2012 se informó sobre la fabricación de celdas electroquímicas emisoras de luz (LEC) orgánicas mediante un proceso compatible de rollo a rollo en condiciones ambientales. [10]

En 2017, un nuevo enfoque de diseño desarrollado por un equipo de investigadores suecos prometió ofrecer una eficiencia sustancialmente mayor: 99,2 cd A −1 con una luminancia brillante de 1910 cd m −2 . [11]

Ver también [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Gao, J .; Dane, J. (2003). "Células electroquímicas emisoras de luz de polímero plano con espaciamiento entre electrodos extremadamente grande". Letras de Física Aplicada . 83 (15): 3027. Código Bibliográfico : 2003ApPhL..83.3027G . doi : 10.1063 / 1.1618948 .
  2. ^ Shin, J.-H .; Dzwilewski, A .; Iwasiewicz, A .; Xiao, S .; Fransson, Å .; Ankah, GN; Edman, L. (2006). "Emisión de luz a 5 V de un dispositivo de polímero con un espacio entre electrodos de tamaño milimétrico". Letras de Física Aplicada . 89 (1): 013509. Código Bibliográfico : 2006ApPhL..89a3509S . doi : 10.1063 / 1.2219122 .
  3. ^ Matyba, P .; Yamaguchi, H .; Eda, G .; Chhowalla, M .; Edman, L .; Robinson, Dakota del Norte (2010). "Grafeno e iones móviles: la clave para dispositivos emisores de luz totalmente plásticos, procesados ​​en solución". ACS Nano . 4 (2): 637–42. CiteSeerX 10.1.1.474.2436 . doi : 10.1021 / nn9018569 . PMID 20131906 .  
  4. ^ Yu, Z .; Hu, L .; Liu, Z .; Sun, M .; Wang, M .; Grüner, G .; Pei, Q. (2009). "Dispositivos emisores de luz de polímero totalmente flexible con nanotubos de carbono como cátodo y ánodo". Letras de Física Aplicada . 95 (20): 203304. Código bibliográfico : 2009ApPhL..95t3304Y . doi : 10.1063 / 1.3266869 .
  5. ^ Mauthner, G .; Landfester, K .; Kock, A .; Bruckl, H .; Kast, M .; Stepper, C .; List, EJW (2008). "Dispositivos emisores de luz de celda de superficie impresa por inyección de tinta a partir de una dispersión de polímero a base de agua". Electrónica orgánica . 9 (2): 164–70. doi : 10.1016 / j.orgel.2007.10.007 .
  6. ^ Gao, J .; Dane, J. (2004). "Visualización del dopaje electroquímico y la formación de uniones emisoras de luz en películas de polímero conjugado". Letras de Física Aplicada . 84 (15): 2778. bibcode : 2004ApPhL..84.2778G . doi : 10.1063 / 1.1702126 .
  7. ^ Tang, Shi; Edman, Ludvig (13 de junio de 2016). "Células electroquímicas emisoras de luz: una revisión de los avances recientes". Temas de Química Actual . 374 (4): 40. doi : 10.1007 / s41061-016-0040-4 . ISSN 2365-0869 . PMID 27573392 .  
  8. ^ Pei, QB; Yu, G .; Zhang, C .; Yang, Y .; Heeger, AJ (1995). "Celdas electroquímicas emisoras de luz de polímero". Ciencia . 269 (5227): 1086–8. Código Bibliográfico : 1995Sci ... 269.1086P . doi : 10.1126 / science.269.5227.1086 . PMID 17755530 . 
  9. ^ Filiatrault, HL; Porteous, GC; Carmichael, RS; Davidson, GJE; Carmichael, TB (2012). "Células electroquímicas emisoras de luz extensibles que utilizan un material elastomérico emisor". Materiales avanzados . 24 (20): 2673–8. doi : 10.1002 / adma.201200448 . PMID 22451224 . 
  10. ^ Sandström, A .; Dam, HF; Krebs, FC; Edman, L. (2012). "Fabricación ambiental de dispositivos emisores de luz orgánicos flexibles y de gran superficie utilizando revestimiento de matriz de ranura" . Comunicaciones de la naturaleza . 3 : 1002. Código Bibliográfico : 2012NatCo ... 3.1002S . doi : 10.1038 / ncomms2002 . PMC 3432459 . PMID 22893126 .  
  11. ^ Tang, S .; Sandström, A .; Lundberg P .; Lanz, T .; Larsen, C .; van Reenen, S .; Kemerink, M .; Edman, L. (30 de octubre de 2017). "Reglas de diseño para células electroquímicas emisoras de luz que proporcionan luminancia brillante con una eficiencia cuántica externa del 27,5 por ciento" . Comunicaciones de la naturaleza . 8 (1190 (2017)): 1190. Bibcode : 2017NatCo ... 8.1190T . doi : 10.1038 / s41467-017-01339-0 . PMC 5662711 . PMID 29085078 .  


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