La electroluminiscencia es la producción de luz con una corriente eléctrica, sin depender del calor o reacciones químicas. Esto hace que las luces electroluminiscentes sean confiables y altamente eficientes: se utilizan como retroiluminación en relojes digitales y en las pantallas de las computadoras de guía del transbordador espacial Apolo. Al igual que los OLED, las celdas electroquímicas emisoras de luz (LEC), que emiten luz a través de la electroluminiscencia, han experimentado muchos avances tecnológicos. Un examen detallado de los procesos que conducen a la luminiscencia es esencial para mejorar la eficiencia de la luminiscencia; sin embargo, hasta ahora no ha habido ningún método experimental para examinar estos procesos directamente.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Katsuichi Kanemoto de la Escuela de Graduados en Ciencias y el Instituto Nambu Yoichiro de Física Teórica y Experimental de la Universidad Metropolitana de Osaka ha observado con éxito cambios en el estado electrónico de los LEC a lo largo del tiempo durante la emisión de campo, midiendo su absorción óptica. a través de la irradiación de la luz de la lámpara por primera vez.
Sus hallazgos fueron publicados en Nature Communications, donde fue seleccionado para los Destacados de los editores.
La electroluminiscencia ocurre cuando los electrones se recombinan con huecos de electrones, áreas que podrían contener un electrón, pero que carecen de ellos. Cuando un electrón entra en el agujero, libera energía en forma de fotón. El análisis de los resultados reveló que el mecanismo de luminiscencia de las LEC sigue un proceso de dos pasos. (1) Después de aplicar el voltaje, los huecos en el LEC se generan inmediatamente y la capa que acomoda estos huecos crece cerca de la interfaz con el electrodo del lado del electrón antes de recombinarse con unos pocos electrones para generar la electroluminiscencia. (2) La cantidad de electroluminiscencia entonces se vuelve estable mientras que la capa que acomoda los electrones crece gradualmente al mismo ritmo que la capa de agujeros retrocede.
« El método de observación espectroscópica utilizado en este estudio es aplicable no solo a los LEC, sino también a todos los dispositivos emisores de luz, incluidos los OLED », explicó el profesor Kanemoto. « Usando esta técnica, esperamos revelar los detalles del proceso de electroluminiscencia y, además, conducirá a la detección temprana de procesos que interfieren con el funcionamiento del dispositivo. En el futuro, nos esforzaremos por acortar el tiempo de medición de nuestro sistema para crear una sistema de diagnóstico rápido de dispositivos ».