Ano ang mga organic na LED?

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa pagdating ng komunidad ng mundo sa konsepto ng napapanatiling pag-unlad, na nagpapahiwatig ng pagtatanim ng buong industriya at pagtaas ng kamalayan sa kapaligiran ng consumer, ang mga produktong may label na "organic" ay nakakaakit ng malaking interes at pagtaas ng demand. At ang mga organic na LED ay walang pagbubukod. Ang mga bagong teknolohikal na solusyon at mga bagong produkto ay palaging nakakaakit ng atensyon ng "advanced" na mga mamimili na sumasabay sa panahon. Ano ito - mga organikong light-emitting diode, ano ang mga prinsipyo ng kanilang trabaho at mga prospect para sa paggamit? Ito ang paksa ng artikulong ito.

Kaunting kasaysayan

Ang mga katangian ng electroluminescent ng mga organikong materyales ay natuklasan noong 1950 ng French physicist na si Andre Bernanoz. Ngunit hindi hanggang 1987 na ang pagtuklas na ito ay naging isang teknolohikal na solusyon sa unang OLED device na ginawa ng Kodak. At noong 2000, tatlong chemist nang sabay-sabay - sina A. McDiarmid, H. Shirakawa at A. Heeger - ay ginawaran ng Nobel Prize para sa mga pagtuklas sa larangan.thin-conducting polymers ng organic na pinagmulan. Noong 2008 lamang, ibinebenta ang unang lampara ng OSRAM OLED, kung saan 25 kopya lamang ang ginawa sa presyong 25,000 euro. Ngayon, ang mga naturang lamp ay inaalok ng ilang kumpanya sa presyong 500 euro, at mayroon nang ilang direksyon sa mga teknolohiyang OLED: PHOLED, TOLED, FOLED at iba pa na naiintindihan lamang ng mga espesyalista.

Nasaan ang organic?

Kakatwa, ngunit ang paggamit ng salitang "organic" sa kontekstong ito ay walang kinalaman sa mga produktong pinagmulan ng hayop o halaman. Ang organikong light emitting diode, o OLED (mula sa English na Organic Light Emitting Diode), ay isang semiconductor na gawa sa carbon material na bumubuo ng radiation kapag dumaan dito ang isang electric current. Sa kanilang paggawa, ginagamit ang mga produktong organic chemistry (carbon compounds), na nagpapahintulot sa amin na tawagin silang mga organic na LED.

Disenyo at komposisyon

Ang mismong device ay binubuo ng apat na bahagi: base, anode, cathode, conductive at radiating na mga layer. Ang base o substrate ay maaaring gawa sa salamin, plastik o metallized na mga plato. Ang anode ay indium oxide na doped na may lata. Ang conductive at radiating layer ay mga layer ng polymers at mababang molekular na timbang na mga organic compound. Ang cathode ay gawa sa aluminum, calcium o iba pang metal.

Ang teknolohiya ay hindi para sa mga pisiko

Organic na light-emitting diode ay inayos ayon sa prinsipyo ng isang sandwich. Ilang manipis na layer ng semiconductorng organikong pinanggalingan ay inilalagay sa pagitan ng magkakaibang mga sisingilin na mga electrodes (positibo at negatibo). At ang lahat ng ito ay matatagpuan sa batayan ng isang transparent na materyal - salamin o plastik (halimbawa, nababaluktot na polyamide). Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa mga electrodes, bumubuo sila ng mga sisingilin na particle (quasiparticle at electron). Sa gitnang organic na layer, ang mga particle na ito ay puro at lumilikha ng mataas na enerhiya na paggulo, na nagiging sanhi ng paglabas ng liwanag ng iba't ibang kulay ng organikong layer. Kaya, ang aktibong matrix sa mga organic na light-emitting diode ay tiyak na luminescent o phosphorescent na mga organic na layer.

Mga uri ng OLED arrays

Ang OLED display ay nahahati sa active-matrix at passive-matrix ayon sa uri ng matrix. Ang mga active-matrix device ay kinokontrol ng thin-film field-effect transistors, na matatagpuan sa ilalim ng anode film. Sa passive-matrix, ang imahe ay nabuo sa intersection point ng perpendicularly located anode at cathode strips, habang ang kontrol ay isinasagawa mula sa isang panlabas na circuit. Batay dito, may tatlong scheme para sa mga color OLED display:

• Na may magkakahiwalay na naglalabas ng kulay - tatlong organic na matrice ang naglalabas ng tatlong pangunahing kulay (asul, berde at pula) kung saan nabuo ang larawan.
• Na may tatlong puting emitter at espesyal na filter ng kulay.
• Ang mga blue emitter ay nagko-convert ng maiikling wavelength sa mahabang wavelength ng pula at berde.

Modernong aplikasyon

Ngayon, pangunahing ginagamit ang mga teknolohiyang OLED samataas na dalubhasang pag-unlad. Holography at night vision device, mga organic na display ng mga radio ng kotse at digital camera, mga screen ng telepono at light source, TV at monitor - lahat ito ay realidad ng mga teknolohiyang OLED.

OLED habang-buhay

Lahat ng mga modernong device na nilikha gamit ang teknolohiyang ito maaga o huli ay nagpapakita ng color burn-in. Kahit na sa pagbubukas, natuklasan ang hina ng radiation ng mga organikong light-emitting diode. Ang buhay ng serbisyo ng isang device ngayon ay itinuturing na halos naubos kung ang liwanag ng display ay bumaba ng 50%. Ang operasyon ay huminto sa tagapagpahiwatig na ito ng halos 70%. Ngunit ang mga pamumuhunan ng mga korporasyon sa mga teknolohiyang ito ay nagbubunga - mas madalas kaysa sa hindi, pinapalitan ng mga mamimili ang mga lumang device bago sila malapit sa katapusan ng kanilang buhay ng serbisyo.

The most the most

Ang pinakamalaking panel ng OLED hanggang ngayon ay produkto ng pinagsamang proyekto sa pagitan ng OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS. Ang laki ng panel ay 33 sa 33 cm, ang lugar ng aktibong bahagi ay 828 sq. cm, at siwang - 76%. Sa ningning ng 1 libong candelas bawat metro kuwadrado, ang flux ng mga light particle ay 25 lumens bawat watt. Ang pinakamalaking panel ng Lumiotec na ibinebenta ngayon ay 15 by 15 centimeters at may maliwanag na flux na hanggang 60 lumens per watt, na katumbas ng isang fluorescent light bulb. At plano ng Panasonic na maglunsad ng 128 lumens per watt OLED display sa 2020. Isang Amerikanong korporasyon ang nakikipagkumpitensya ditoDoE, na nangangako ng mga panel na may hanggang 170 lumens per watt.

Mga Prospect para sa mga OLED panel

Karamihan sa mga kasalukuyang disenyo ay mga prototype. Ang mga ito ay mahal, ginawa sa limitadong dami, hindi yumuko at hindi pa sapat na epektibo. Itinuon ng malalaking korporasyon ang kanilang mga aktibidad sa pagbabawas ng gastos ng proyekto, pagtaas ng laki at pagtaas ng produktibidad. Hinuhulaan ng mga eksperto ang malawakang hitsura ng produktong ito na may abot-kayang presyo sa world market sa 2020.

OLED lighting

Mga organikong LED sa pag-iilaw ay nasa kanilang pagkabata pa sa merkado. Ang mass production ng produktong ito ay hindi pa nailunsad ng anumang korporasyon. Ang presyo ng naturang mga lamp ay medyo mataas pa rin para sa karaniwang mamimili, at ang kanilang liwanag at buhay ay nag-iiwan ng maraming nais. Ang $75 bilyong global market share ng OLED lighting ay medyo maliit na halaga. Ang mga mamimili ng mga produktong ito ay hindi mga indibidwal, ngunit iba pang mga korporasyon na nakatuon sa disenyo ng mga kasangkapan at lugar, pati na rin ang mga korporasyon sa industriya ng sasakyan.

Mga kalamangan at kahinaan

Ang mga organikong LED ay may parehong mga pakinabang at disadvantages. Kabilang sa mga una, ang kanilang mababang pagkonsumo ng kuryente at pare-parehong pamamahagi ng ilaw sa buong panel, mataas na kahusayan, pagkamagiliw sa kapaligiran at malambot na ilaw ay hindi mapag-aalinlanganan. Ngunit ang pangunahing bentahe ay ang kakayahang bigyan sila ng flexibility at subtlety. At ang mga pagkukulang ay maaaring isaalang-alang ang maikling buhay ng mga diode, ang mataas na gastos at teknolohikal na mga problema (organicna-oxidize ang bahagi kapag nadikit sa tubig, na nangangailangan ng karagdagang sealing). Ngunit ang mga korporasyon ay patuloy na namumuhunan sa pagbuo ng mga teknolohiyang ito, na nakikita ang mga ito bilang kinabukasan ng electronics.

Gaano ito katatag

Ang OLED na materyales ay hindi naglalaman ng mabibigat na metal at nakakalason na elemento gaya ng mercury. Ang mga ito ay madaling i-recycle at hindi nangangailangan ng espesyal na koleksyon at karagdagang mga teknolohikal na kapasidad para sa pagtatapon. Ang iridium ng OLED phosphorescent lamp ay hindi nakakalason at ang halaga ay napakaliit. Ang transportasyon ng manipis at magaan na mga panel ng OLED ay nangangailangan ng mas kaunting mapagkukunan, na nakakabawas sa mga gastos at nakakabawas sa pasanin sa kapaligiran. Halimbawa, ang 55-inch OLED TV ay 4 mm ang kapal at tumitimbang ng humigit-kumulang 4-5 kilo.

Magiging katotohanan ang fiction

Sa kabila ng pag-aalinlangan ng ilang eksperto, karamihan ay nagtitiwala na ang teknolohiyang OLED ay magiging isang malaking tagumpay sa ika-21 siglo. Magiging totoo ang mga kamangha-manghang proyekto, ibig sabihin:

• Ang mga teknolohiyang ito ang magbibigay-daan sa paglikha ng hindi isang ilusyon, ngunit medyo makatotohanang three-dimensional na larawan.
• Ang pag-iilaw sa lahat ng dako ay papalitan ng mga OLED lamp.
• Lalabas ang mga transparent na solar panel.
• Ang mga flexible na monitor ng gadget ay kasya sa iyong bulsa.
• Ang mga hindi kapani-paniwalang magaan na monitor na may mataas na kalidad ng kulay at malawak na viewing angle ay magkakaroon ng agarang tugon, ang pinakamaliit na sukat at sukat.
• Ang paggamit ng teknolohiya sa industriya ng militar ay karaniwang kamangha-mangha.
• Naritoang mga kumikinang na damit ay lumabas na sa mga koleksyon ng mga designer.

Ngunit huwag tumigil doon - ang motto ng mga theoretical scientist at practitioner. Ang modernong agham ay matagal nang nasa isang bifurcation point, kung kailan ang anumang pagtuklas ay maaaring gawing ganap na hindi mahulaan na kurso ang pag-unlad ng sibilisasyon. Maraming mga halimbawa ng gayong mga pagtuklas: ito ang kapunuan ng vacuum, at mga tubo ni Krasnikov, at maging ang pagtuklas ng mga organikong compound sa malalim na espasyo. Ngayon, ang avant-garde ng mga elektronikong gadget ay mga organic na light-emitting diode, ngunit paano bukas - sino ang nakakaalam?