Desde el 2014, año en que Nakamura recibió el Nobel de Física por sus avances en la industria de la iluminación LED basados en nitruro de galio, se han producido importantes innovaciones en cuanto a la eficiencia energética de estos componentes hasta el punto de convertirse en la fuente principal utilizada para el ámbito de la iluminación. Esto nos da una idea de la evolución constante del mercado que ya está incorporando puntos cuánticos, novedosos materiales como la perovskita y las innovaciones que permiten seguir reduciendo los costes, uno de los principales retos para su fabricación.
Para abordarlos, se está haciendo mucho énfasis en lograr que el LED se convierta en una fuente de bajo costo y estructura cada vez más simple. Un avance importante en esta dirección ha sido la aparición de los diodos capaces de emitir luz blanca denominados WLED con una sola capa emisiva (SEL). En esta innovación parece ser que reside el quid de la cuestión de la nueva generación de estos sistemas.
El sistema SEL-WLED para producir luz blanca se basa en la electroluminiscencia de una capa mucho más simple que los WLED convencionales basados en nitruro de galio, ya que estos necesitan sobreponer dos o tres capas de emisores, dotándolos de mejoras en el tamaño y su capacidad flexible.
Esta innovación es importante porque en los modelos convencionales como son los LED o los OLED, el apilamiento de capas y la mezcla de colores son las formas más óptimas de conseguir la generación de luz blanca. Los WLED basados en nitruro de galio combinan fósforo con LED azules para obtener la luz blanca, y los OLED blancos altamente eficientes requieren de capas de apilamiento aumentando considerablemente el costo. En el caso de los QLED los materiales son más baratos pero la capa de conexión intermedia requiere una tecnología costosa.
Por ende, tanto los costos de los materiales como la estructura y diseño de los sistemas forman parte de las variables fundamentales a la hora de resolver los retos de la iluminación LED. Simplificar las estructuras y contar solamente con una capa emisora es decisivo para desarrollar nuevas generaciones de dispositivos en una iluminación ultradelgada y más eficiente y barata.
Algunas de las apuestas en este sector son los emisores de amplio espectro fabricados de un único material mediante los cuales se ha investigado cómo conseguir la coelectroluminiscencia multicolor o de espectro de banda ancha en lo que la región de luz visible se refiere. Para el uso en iluminación, pantallas y multitud de aplicaciones son muy atractivos comercialmente por las ventajas mencionadas eliminando además complicaciones como la evaporación térmica al vacío con dopaje preciso o los procesos de fabricación complejos.
En este sentido, el uso de materiales como la perovskita están siendo decisivos ya que pueden reducir los costos y cuentan con mayor compatibilidad y adaptabilidad multiescena. Pero evidentemente, el desarrollo de esta nueva tecnología acaba de comenzar y aún hay importantes problemáticas a resolver como el rendimiento de luminiscencia que sigue siendo más bajo que el de los WLED tradicionales.
Para ello se están aplicando métodos para extraer luz con el objetivo de disminuir la pérdida de luz inherente de su estructura de dispositivo plano con muy buenos resultados (atrapando cerca del 80%). De esta estrategia ya se han beneficiado generaciones de OLED, PeLED Y QLEDS logrando mejorar su rendimiento.
En definitiva, los emisores de amplio espectro con esta tecnología fabricados mediante el método de solución, serán los mejores candidatos para convertirse en la nueva tendencia SEL-WLED. Estos dispositivos en cuestiones de iluminación pueden imitar de una manera bastante fidedigna la luz solar y en lo referente a pantallas, cuentan con un cambio de color controlable en los rojos, verdes y azules. Los SEL-WLED en combinación con filtros de color permitirían la creación de micropantallas reduciendo el costo y el consumo de energía al mismo tiempo.
