L’UJI avança en el disseny de LED per a millorar la il·luminació en pantalles d’alta definició

Una investigació de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) avança en el disseny de LED blancs basats en punts quàntics a fi de millorar la il·luminació en pantalles d’alta definició, entre altres aplicacions. Els resultats d’aquest treball dirigit pel professor de Física Aplicada Iván Mora Seró, membre de l’Institut de Materials Avançats (INAM), s’han publicat en la revista Nano Research.

«Hem estudiat l’estabilitat de l’emissió de llum blanca dels LED en funció dels seus distints components de color –blau, verd, roig i taronja– mitjançant tècniques electroòptiques», argumenta Mora Seró. L’investigador del Departament de Física comenta que els punts quàntics permeten obtenir un grau de puresa en el color de la il·luminació, «fonamental per a aconseguir pantalles –per a ordinadors, televisions, etc.– més fines i amb una il·luminació de millor qualitat, com és el cas de les anomenades pantalles QD TV SUHD, televisió de punts quàntics (quantum dots) amb super ultra high definition».

Aquest treball –que ha comptat amb la participació d’altres membres de la unitat d’investigació de l’INAM, com ara Rafael S. Sánchez i Bruno Clasen Hames– s’emmarca en la línia d’investigació del projecte No Limit. El professor Iván Mora Seró va aconseguir l’any passat una Consolidator Grant del Consell Europeu d’Investigació (ERC) –la primera obtinguda des de l’UJI– de dos milions d’euros per a produir cèl·lules solars amb materials de naturalesa diversa, com ara els punts quàntics col·loidals i les perovskites d’halur.

L’objectiu de la investigació de Mora Seró també és avançar en l’evolució dels LED, alhora que aconseguir dispositius de llum més econòmics, menys contaminants i que presenten una eficiència energètica més elevada. Perquè, com assenyala l’investigador, «entre un 15 y un 20% de l’energia mundial es dedica a la il·luminació; en conseqüència, obtenir fonts de llum més barates i eficients resulta una contribució fonamental de cara a l’estalvi energètic i a reptes globals com ara l’escalfament global i el canvi climàtic».

Aquesta recerca es basa en el desenvolupament d’una tecnologia de LED que utilitza punts quàntics per a una emissió de llum amb colors més purs. El color amb el qual emeten els punts quàntics depèn de la seua grandària i pot ser controlat en els processos de síntesi química. D’aquesta manera, als laboratoris de l’UJI s’han preparat LED amb punts quàntics amb emissió en blau, verd, taronja i roig per a formar, finalment, LED blancs amb la combinació de punts quàntics de distints colors (com es mostra en la fotografia). L’estabilitat de l’emissió, així com la brillantor i l’eficiència, han estat significativament estudiades. «Els punts quàntics presenten una emissió molt estreta en termes de longitud d’ona, el que permet obtenir colors més purs i, per tant, una major definició en les pantalles», conclou.

El mateix equip d’investigació de l’INAM de l’UJI està aplicant aquesta experiència a nous punts quàntics formats amb perovskites d’halur que exhibeixen una amplada d’emissió encara menor i, per tant, un potencial major de cara a millorar les prestacions actuals de definició de color.

Iván Mora Seró és professor del Departament de Física de la Universitat Jaume I i investigador principal del Grup de Semiconductors Avançats (GAS) de l’Institut Universitari de Materials Avançats. La seua recerca s'ha centrat en el creixement de cristalls, els dispositius nanoestructurats, les propietats de transport i recombinació, la fotocatàlisi, la caracterització elèctrica de sistemes fotovoltaics, electrocròmics i de divisió d'aigua, fent tant treballs experimentals com teòrics. La seua activitat de recerca recent se centra en nous conceptes per a la conversió fotovoltaica i l'emissió de llum (LED i amplificadors de llum) basats en dispositius nanomètrics i materials semiconductors seguint dues línies principals: punts quàntics semiconductors i perovskites d'halur. Aquesta última línia és, probablement, la més capdavantera en el desenvolupament de nous dispositius optoelectrònics. En la convocatòria de 2016, Mora Seró va aconseguir una Consolidator Grant del Consell Europeu d’Investigació (ERC) de dos milions d’euros per a desenvolupar el seu projecte No Limit durant cinc anys.