Reducción de costes de la iluminación OLED más eficiente
En resumen, el consorcio de LEO (Low-cost / energy Efficient Oleds for lighting) pretendía desarrollar una tecnología OLED de alto rendimiento, plegable y de bajo coste para iluminación general y ambiental. Sustituyendo los sustratos de vidrio y polímero de las luces OLED actuales por sustratos metálicos conformables, e introduciendo nuevos materiales emisores y procesos, están allanando el camino hacia una tecnología de iluminación OLED rentable largamente esperada. Para alcanzar este objetivo, el equipo del proyecto trabajó en cuatro innovaciones clave. En primer lugar, crearon láminas metálicas de bajo coste en las que integraron los ánodos de los OLED y con la posibilidad de unirlas a la cara posterior de los circuitos impresos de monitorización. En comparación con las láminas de plástico de PET, estas láminas metálicas son mucho más robustas mecánicamente y constituyen una barrera natural contra la humedad. A continuación, desarrollaron arquitecturas inteligentes de electrodo superior para los OLED y soluciones de acoplamiento para la extracción de la luz y las combinaron con nuevas estrategias de encapsulado exterior mediante láminas delgadas, con lo cual lograron aumentar la cantidad de luz emitida en un 50 % y proteger mejor la superficie frente al rayado. El equipo también redujo la huella ambiental de la tecnología OLED gracias a los emisores sin metales nobles basados en materiales con fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF). Finalmente, desarrollaron una tecnología económica híbrida de depósito de OLED mediante la combinación de procesos de depósito húmedos y en vacío. Un mes después del fin programado para el proyecto, el equipo del proyecto trabaja, esencialmente, en una última tarea: realizar una evaluación completa de los costes. «Todavía no se ha completado», explica el Dr. Etienne Quesnel, experto sénior en Ciencia de Materiales en la CEA-Grenoble y coordinador de LEO. «Sin embargo, podemos prever una reducción de los costes finales de los OLED mediante el uso de sustratos de acero con bajo contenido de carbono». La estrategia de nuestro socio industrial consiste en desarrollar sustratos metálicos aptos para el mercado fotovoltaico y de los OLED simultáneamente, lo cual podría ayudar a reducir el coste final del sustrato en un 50 %. También es previsible una reducción parecida en el encapsulado del dispositivo OLED, que es esencial para garantizar una larga vida útil. Por otra parte, la sustitución de los materiales convencionales para el emisor por TADF, debería tener un efecto más limitado sobre los costes, al igual que el nuevo proceso d fabricación híbrido de LEO. «El interés real de este enfoque híbrido todavía se debe confirmar desde el punto de vista industrial y en términos de rendimiento de los dispositivos finales», explica el Dr. Quesnel. Grandes planes industriales Los socios industriales ya trabajan activamente para aprovechar los resultados del proyecto: por ejemplo, OSRAM se centra en la integración de procesos para sistemas híbridos y OLED basados en metales para aplicaciones destinadas a la automoción y aplicaciones de iluminación general. ArcelorMittal desarrolla materiales y recubrimientos nuevos basados en las tecnologías de proceso R2R, tal como se han implementado en LEO, con el fin de obtener láminas de acero avanzadas para aplicaciones en electrónica impresa. Cynora trabaja para suministrar dopantes TADF avanzados a los principales fabricantes de paneles del mundo y CEA pretende transferir sus conocimientos a fabricantes de dispositivos OLED y fotovoltaicos. «También están surgiendo aplicaciones inesperadas más allá de la iluminación, como los paneles OLED conformables para aeronáutica, así como para aplicaciones de pantallas y micropantallas que requieren mayor contraste de imagen que las cubiertas de vidrio convencionales», señala el Dr. Quesnel. El socio de LEO CYNORA ya ha firmado una colaboración con algunos de los fabricantes de pantallas más prestigiosos de Asia. Aunque este éxito va más allá del impacto del proyecto LEO solamente, sirve para validar a posteriori la trayectoria tecnológica que decidieron seguir los siete miembros del consorcio del proyecto hace cuatro años.
Palabras clave
LEO, OLED, iluminación, automoción, LED, extracción de luz, flexibilidad, humedad, TADF, fabricación, aeronáutica
