Este documento describe los diferentes tipos de pantallas OLED, incluyendo PMOLED, AMOLED, SM-OLED, PLED, TOLED, SOLED, FOLED y WOLED. Explica sus características y estructuras, así como las ventajas de los OLED como pantallas más delgadas, flexibles, brillantes y eficientes energéticamente en comparación con LCD. Sin embargo, también señala algunas desventajas como tiempos de vida más cortos, sensibilidad al agua y dificultades en el reciclaje de los componentes orgánic

1. IES Arxiduc Lluís Salvador
Johnatan Mottola

2. 1.-¿Qué es un OLED?
Un diodo orgánico de emisión de luz
u OLED es un tipo de diodo que se
basa en una capa electroluminiscente
formada por una película de
componentes orgánicos que
reaccionan a una determinada
estimulación eléctrica, generando y
emitiendo luz por sí mismos.

3. 2.- Estructura de un OLED
Un OLED está compuesto por dos finas
capas orgánicas: una capa de emisión y una
capa de conducción, que a la vez están
comprendidas entre una fina película que
hace de terminal ánodo y otra igual que
hace de cátodo. En general estas capas están
hechas de moléculas o polímeros que
conducen la electricidad.
La elección de los materiales orgánicos y la
estructura de las capas determinan las
características de funcionamiento del
dispositivo: color emitido, tiempo de vida y
eficiencia energética.

4. 3.- Funcionamiento de un OLED
Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo sea positivo respecto del cátodo. Esto
causa una corriente de electrones que fluye en sentido contrario de cátodo a ánodo. Así, el cátodo da
electrones a la capa de emisión y el ánodo los sustrae de la capa de conducción.
Seguidamente, la capa de emisión comienza a cargarse negativamente (por exceso de electrones),
mientras que la capa de conducción se carga con huecos (por carencia de electrones). Las fuerzas
electrostáticas atraen a los electrones y a los huecos, los unos con los otros, y se recombinan (en el
sentido inverso de la carga no habría recombinación y el dispositivo no funcionaría). Esto sucede
más cerca de la capa de emisión, porque en los semiconductores orgánicos los huecos se mueven
más que los electrones (no ocurre así en los semiconductores inorgánicos).
La recombinación es el fenómeno en el que un átomo atrapa un electrón. Dicho electrón pasa de una
capa energética mayor a otra menor, liberándose una energía igual a la diferencia entre energías
inicial y final, en forma de fotón.
La recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se
observa un punto de luz de un color determinado. La suma de muchas de estas recombinaciones, que
ocurren de forma simultánea, es lo que llamaríamos imagen.

5. 4.-Tipos de OLED
Puede parecer que solo es uno el tipo de pantallas que usan OLED como
tecnología para mostrar las imágenes, pero son varias las tecnologías que
existen. Estos dispositivos tienen en común que la película emisora de luz
está compuesta por materiales orgánicos, tanto con polímeros conductores o
con moléculas pequeñas conductoras pero cada tipo posee características
diferentes como el consumo energético, dimensiones, definición del color y
estructura de fabricación.

6. 4.1.- El OLED de matriz pasiva o PMOLED
Los PMOLED tienen tanto el cátodo como el
ánodo en forma de tiras de capas orgánicas, estas
tiras están dispuestas perpendicularmente sobre
el ánodo solo siendo separadas por las capas
orgánicas.
Cada intersección de las tiras del ánodo y cátodo
determina un píxel, para poder emitir luz existe
un circuito externo que suministra corriente a
cada tira independientemente de las demás esto
hace que un píxel se encienda o permanezca
apagado.
El brillo de cada píxel es proporcional a la
cantidad de corriente aplicada. Los PMOLED
son de fácil fabricación, pero consumen más
energía que otros tipos de OLED, esto se debe
principalmente a la energía necesaria para activar
el circuito externo.
Se ha observado que en la práctica los PMOLED
son más eficientes para el texto y los iconos
pequeños por lo que son usados para teléfonos
celulares, PDA, dispositivos MP3, displays de
vehículos y otras muchas aplicaciones donde se
requiera pantallas pequeñas.

7. 4.2.- El OLED de matriz activa o AMOLED
Una pantalla AMOLED tiene capas completas de
cátodos, moléculas orgánicas y ánodos, donde
una matriz es formada por los recubrimientos de
la capa del ánodo y una película fina de
transistor (TFT). El transistor es el circuito que
determina qué píxeles permanecen encendidos
para formar una imagen. Los AMOLED
consumen menos energía que los PMOLED, ya
que el arreglo TFT consume una pequeña
cantidad de energía y elimina la necesidad de
usar un circuito externo. Además, también tienen
velocidades altas de restauración de imagen, por
lo que son convenientes para vídeo.
En el campo en donde mejor se desenvuelven
los AMOLED son monitores de ordenadores,
pantallas grandes de TV y carteleras
electrónicas.

8. 4.3.- SM-OLED (Small-Molecule OLED)
Este tipo de OLED se basa en moléculas pequeñas, eso quiere decir que la manipulación de éstas es
muy frágil y no pueden tener una consistencia estable sin un soporte que lo sostenga, de ahí que
deban prepararse mediante un proceso de encapsulado. La producción de pantallas con moléculas
pequeñas requiere una deposición al vacio de éstas que se consigue mediante un proceso de
producción económicamente costoso comparado con otras técnicas. Usualmente se utilizan sustratos
de vidrio para poder hacer el vacio causando limitaciones en su flexibilidad, aunque las pequeñas
moléculas sí sean flexibles.
Características:
 Consumo energético menor a los LEDs convencionales.
 La luz proporcionada es más brillante, haciendo que los colores sean más vivos.
 Las dimensiones de este tipo de pantallas OLED son relativamente pequeñas ya que la fabricación
es compleja y el coste es alto.
 Su flexibilidad es limitada ya que el sustrato donde se deposita posee flexibilidad casi nula, aunque
las propias moléculas sean flexibles.

9. 4.4.- PLED (Polymer LED)
Los PLEDs, Se basan en un polímero conductivo electroluminiscente que emite luz cuando recorre
una corriente eléctrica por sus terminales. Se utiliza una película de sustrato muy delgada y se
obtiene una pantalla de gran intensidad de color que requiere muy poca energía en comparación con
la luz emitida. A diferencia de los SM-OLED, el vacío no es necesario y los polímeros pueden
aplicarse sobre el sustrato mediante una técnica derivada de la impresión de tinta comercial, llamada
inkjet. Los PLED pueden ser producidos de manera económica y el sustrato utilizado puede ser
flexible, como un plástico PET (Tereftalato de polietileno) .
Características:
 Necesita poca energía para proporcionar una cantidad de luz brillante e intensa.
 Sus dimensiones pueden ser elevadas. Posibilidad de hacer hojas grandes del material y adecuadas
para displays de pantalla grande.
 Los polímeros conductores y electroluminiscente son más fáciles de fabricar y su coste es menor
que el del SM-OLED.
 Tiene posibilidad de ser flexible, si el sustrato donde se deposite tiene esa propiedad. Para este tipo
de OLED el sustrato puede ser plástico ya que no necesita ningún tratamiento especial para que
funcione como en los SMOLED.

10. 4.5.- TOLED (Transparent OLED)
Este tipo de OLEDs son transparentes y solo
contienen componentes que permiten el paso de
la luz a través de ellos. Cuando la pantalla
TOLED está apagada, proporciona hasta un 85%
de transparencia y cuando esta activada, son
capaces de emitir luz por su cara anterior,
posterior o por ambas. Los TOLEDs pantalla de
visualización frontal, puede mejorar mucho el
contraste, por lo que es mucho más fácil ver la
muestra de la tecnología sunlight (dispositivos
implementados con sustrato antirreflejante
eliminando molestos reflejos causados por la luz
del sol), la cual permite la transparencia. Los
TOLEDs también están construidos de acuerdo
con su aplicación y el área de visión. Ésta puede
ser utilizada en pantallas Head-up, ventanas
inteligentes o aplicaciones de realidad
aumentada.
 El sustrato necesario para su construcción tiene que
ser transparente, y con la opción de ser flexible o
no.
 Sus dimensiones pueden ser relativamente
grandes, como ventanas o pequeños carteles para
camisetas.
 El contraste de luz es mucho mejor que cualquier
otro tipo ya que cuenta con la luz natural del
ambiente.

11. 4.6.- SOLED (Stacked OLED)
Los SOLED utilizan una arquitectura de píxel
novedosa que se basa en almacenar subpíxeles
rojos, verdes y azules con transparencias, unos
encima de otros en vez de disponerlos a los lados
como sucede de manera normal en los TRC y
LCD. El SOLED permite escalas de intensidad,
color y escala de grises, para ajustar
independiente para alcanzar la máxima
intensidad y calidad de color. Las mejoras en la
resolución de las pantallas se triplican y se realza
por completo la calidad del color.

12. 4.7.- FOLED (Flexible OLED)
Este tipo de OLED se caracteriza por su flexibilidad. Está fabricado con un sustrato metálico o
plástico muy flexible, ligero y duradero.
Los FOLED están construidos sobre películas plásticas ópticamente claras y hojas metálicas y
flexibles pero los sustratos flexibles utilizados, imponen dificultades de temperatura o degradación.
Sin embargo, los sustratos metálicos más flexibles proporcionan mejores resultados en rendimiento,
variabilidad de temperatura y rentabilidad. Este tipo de OLED se puede utilizar para aplicaciones
como teléfonos móviles o confección de ropa “inteligente”· Esta tecnología aun está en desarrollo
por la complejidad de encontrar materiales acorde con sus características.
Características:
 Su estructura posee materiales flexibles.
 Su consumo energético es menor que un LED convencional pero los materiales no son muy
resistentes con respecto a su funcionamiento.
 Sus dimensiones son pequeñas ya que de momento, a causa de sus materiales, no se pueden
construir displays de áreas mayores.

13. 4.8.- WOLED (White OLED)
Este tipo de OLED emite luz blanca mediante el conjunto de tres capas contiguas o superpuestas
correspondientes a los colores primarios: rojo, verde y azul; que en su conjunto forman un pixel.
Para formar el color blanco del pixel, las capas RGB deben estar a máxima potencia, así, a partir de
la mezcla aditiva de colores, se formará un color blanco más brillante, más uniforme y más eficiente
energéticamente que la emitida por luz fluorescente. Los WOLEDs pueden fabricarse en grandes
placas, pudiendo sustituir las luces fluorescentes que se utilizan actualmente para uso cotidiano en
los hogares y edificios. También, su uso podría reducir parcialmente los costes de energía para el
alumbrado urbano.
Características:
 Su estructura está formada por capa de película RGB, para en su conjunto, formar el color blanco.
 Su consumo energético es más eficiente que el consumo de energía emitida por las luces
fluorescentes.
 Se puede construir en grandes hojas, pudiendo sustituir las luces que cotidianamente se usan.
 La luz emitida es más brillante y más uniforme. La calidad del blanco es de color verdadero.

14. 5.1.- Ventajas
5.1.1.- Más delgados y flexibles
Por una parte, las capas orgánicas de polímeros o
moléculas de los OLED son más delgadas,
luminosas y mucho más flexibles que las capas
cristalinas de un LED o LCD. Por otra parte, en
algunas tecnologías el sustrato de impresión de
los OLED puede ser el plástico, que ofrece
flexibilidad frente a la rigidez del cristal que da
soporte a los LCDs o pantallas de plasma.
5.1.3.- Brillo y Contraste
Los píxeles de OLED emiten luz directamente.
Por eso, respecto a los LCDs posibilitan un rango
más grande de colores y contraste.
5.1.4.- Menos consumo
Los OLED no necesitan la tecnología backlight,
es decir, un elemento OLED apagado realmente
no produce luz y no consume energía, a
diferencia de los LCD que no pueden mostrar un
verdadero “negro” y lo componen con luz
consumiendo energía continuamente. Así, los
OLED muestran imágenes con menos potencia
de luz, y cuando son alimentados desde una
batería pueden operar largamente con la misma
carga.
5.1.2.- Más económicos: En general, los
elementos orgánicos y los sustratos de plástico
serán mucho más económicos. También, los
procesos de fabricación de OLED pueden utilizar
conocidas tecnologías de impresión de tinta (en
inglés, conocida como inkjet), hecho que
disminuirá los costes de producción.

15. 5.1.- Ventajas
5.1.5.- Más escalabilidad y nuevas
aplicaciones
La capacidad futura de poder escalar las
pantallas a grandes dimensiones hasta ahora
ya conseguidas por los LCD y, sobre todo,
poder enrollar y doblar las pantallas en
algunas de las tecnologías OLED que lo
permiten, abre las puertas a todo un mundo
de nuevas aplicaciones que están por llegar.
5.1.6.- Mejor visión bajo ambientes
iluminados
Al emitir su propia luz, una pantalla OLED,
puede ser mucho mas visible bajo la luz del
sol, que una LCD.

16. 5.2.- Desventajas
5.2.1.- Tiempos de vida cortos
Las capas OLED verdes y rojas tienen largos
tiempos de vida, sin embargo la capa azul no es
tan duradera, actualmente tienen una duración
cercana a las 14.000 horas, este periodo de
funcionamiento es mucho menor que el
promedio de los LCD que dependiendo del
modelo y del fabricante pueden llegar a las
60.000 horas.
5.2.3.- Agua
El agua puede fácilmente estropear en forma
permanente los OLED, ya que el material es
orgánico, su exposición al agua, tiende a acelerar
el proceso de biodegradación, es por esto que el
material orgánico de una OLED, suele venir
protegido, y aislado del ambiente, por lo que la
pantalla es totalmente resistente a ambientes
húmedos..
5.2.4.- Impacto medioambiental
Los componentes orgánicos (moléculas y
polímeros) se ha visto que son difíciles de
reciclar (alto coste, complejas técnicas). Ello
puede causar un impacto al medio ambiente muy
negativo en el futuro.
5.2.2.- Proceso de fabricación caro
Actualmente la mayoría de tecnologías OLED
están en proceso de investigación, y los procesos
de fabricación (sobre todo inicialmente) son
económicamente elevados.

17. 6.- Ámbitos de aplicación
6.1.- Aplicaciones domesticas
Las aplicaciones domésticas son las más
comunes para el uso de los dispositivos OLED.
Se podría decir que, ya que son dispositivos
emisores luz, su función es la de iluminar y para
ello se fabrican luminarias principalmente de luz
blanca. En este campo, también es común la
fabricación de todo tipo de pantallas, ya sea a
pequeña escala, como las pantallas de móvil, o a
gran escala, como pantallas de televisor. Como
por ejemplo:
-Televisores Samsung OLED
-Luminarias OLED.
6.2.- Aplicaciones automovilísticas
Los dispositivos OLED aplicados al área
automovilística, principalmente se centran en la
iluminación exterior e interior de forma
decorativa, es decir, la luces principales de
iluminación (posición, corta y larga distancia) no
son compatibles con estos dispositivos.
 Sistemas de iluminación, Audi

18. 7.- Conclusión
Al realizar este documento, se ha podido llegar a
las siguientes conclusiones:
-La tecnología OLED esta desplazando poco a
poco a las tecnologías actuales como son la LCD
y Plasma.
-Los costos para poder adquirir esta tecnología
son elevados, a pesar de ser materiales de bajo
costo, la manufactura de los mismos presenta un
alto costo.
-El funcionamiento de la tecnología OLED es
relativamente sencillo y de fácil comprensión,
por lo que en un futuro representara una plaza
muy buena de trabajo y de extraordinaria
remuneración económica.
-La investigación realizada en esta tecnología
presenta grandes costos de dinero y el impacto
ambiental que produce es grave, por lo que se ve
complicada su utilización si no se encuentra una
solución inmediata a este problema.