LEDs que cambian de color allanan el camino hacia resoluciones de pantalla increíblemente altas

Una nueva técnica podría allanar el camino para una sencilla sintonización del color de las bombillas LED.

Una nueva técnica, el resultado de una colaboración internacional de científicos de la Universidad de Lehigh, la Universidad de West Chester, la Universidad de Osaka y la Universidad de Ámsterdam, podría allanar el camino para la integración monolítica para la sintonización de color simple de una bombilla, según Volkmar Dierolf, distinguido Profesor y presidente del Departamento de Física de Lehigh que trabajó en el proyecto.

“Este trabajo podría permitir la sintonización entre el blanco brillante y colores más cálidos más cómodos en los LED comerciales”, dice Dierolf.

El equipo demostró la posibilidad de sintonizar por color los indicadores LED de GaN basados ​​en nitruro de galio (GaN) simplemente cambiando la secuencia de tiempo en la que se proporciona corriente de operación al dispositivo.

Los diodos emisores de luz o LED son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de él.

En particular, la técnica es compatible con los LED actuales que son el núcleo de la iluminación LED de estado sólido comercial.

El trabajo se describe en un artículo publicado en línea en ACS Photonics llamado “Color-Tunablility in GaN LEDs basado en la manipulación de emisiones atómicas bajo inyección actual”.

El autor principal, Brandon Mitchell, es un ex estudiante graduado en el laboratorio de Dierolf, ahora profesor asistente en el Departamento de Física e Ingeniería de la Universidad de West Chester en Pennsylvania.

En las pantallas LED activas de hoy, se producen colores diferentes mediante tres o cuatro LED individuales que se colocan uno al lado del otro y crean los diferentes colores fundamentales necesarios para producir todo el espectro de colores.

“Demostramos que esto se puede lograr con un solo LED”. dice Dierolf.

“Demostramos que es posible obtener emisiones de rojo, verde y azul que se originan en una sola estructura de LED de GaN que usa dopaje con un solo tipo de ion de tierras raras, Europio (Eu).

Utilizando ingeniería de co-dopaje y transferencia de energía intencional, mostramos que los tres colores primarios se pueden emitir debido a la emisión que se origina a partir de dos estados excitados diferentes del mismo ión Eu3 + (~ 620 nm y ~ 545nm) mezclados con la emisión de borde de banda cercana de GaN centrada en ~ 430nm.

Las relaciones de intensidad de estas transiciones se puede controlar eligiendo las condiciones de inyección actuales, como la densidad de corriente de inyección y el ciclo de trabajo bajo inyección de corriente pulsada “.

En otras palabras, el equipo logró la capacidad de ajuste de color en un único LED basado en GaN a través de la manipulación de las propiedades de emisión de un dopante de tipo atómico.

Mitchell señaló que “la idea principal de este trabajo, la explotación activa simultánea de múltiples estados excitados del mismo dopante, no se limita al sistema GaN: Eu, sino que es más general.

Los resultados presentados podrían abrir un campo completamente nuevo. de la emisión de colores sintonizable de un solo dopante en semiconductores, que se puede alcanzar con un simple ajuste de la corriente de inyección “.

De acuerdo con Dierolf, esta investigación puede beneficiar a aquellos que buscan una luz blanca más cálida y cómoda de los LED.

“Podría allanar el camino para la integración monolítica para la simple sintonización del color de una bombilla”, agrega Dierolf.

“También sería beneficioso para las pantallas micro-LED, ya que permite una mayor densidad de pixeles”.

Los materiales utilizados en investigaciones anteriores sobre LEDs sintonizables en color no permitieron una fácil integración con la tecnología LED actual, agrega.

Este trabajo es compatible con los LED actuales basados ​​en GaN que se encuentran en el núcleo de la iluminación LED de estado sólido comercial.

Fuente: Noticias de la Ciencia