Apakah LED organik?

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Dengan kemunculan masyarakat dunia kepada konsep pembangunan mampan, yang membayangkan penghijauan seluruh industri dan peningkatan kesedaran alam sekitar pengguna, produk yang mempunyai label "organik" menarik minat yang besar dan permintaan yang semakin meningkat. Dan LED organik tidak terkecuali. Penyelesaian teknologi baharu dan produk baharu sentiasa menarik perhatian pengguna "maju" yang mengikuti perkembangan zaman. Apakah itu - diod pemancar cahaya organik, apakah prinsip kerja mereka dan prospek untuk digunakan? Ini ialah topik artikel ini.

Sedikit sejarah

Sifat pencerahan bahan organik ditemui pada tahun 1950 oleh ahli fizik Perancis Andre Bernanoz. Tetapi hanya pada tahun 1987 penemuan ini menjadi penyelesaian teknologi dalam peranti OLED pertama yang dikeluarkan oleh Kodak. Dan pada tahun 2000, tiga ahli kimia sekaligus - A. McDiarmid, H. Shirakawa dan A. Heeger - telah dianugerahkan Hadiah Nobel untuk penemuan dalam bidangpolimer pengalir nipis yang berasal dari organik. Hanya pada tahun 2008, lampu OLED OSRAM pertama mula dijual, yang mana hanya 25 salinan dibuat pada harga 25,000 euro. Hari ini, lampu sedemikian ditawarkan oleh beberapa syarikat pada harga 500 euro, dan sudah terdapat beberapa arah dalam teknologi OLED: PHOLED, TOLED, FOLED dan lain-lain yang hanya boleh difahami oleh pakar.

Di manakah organik?

Cukup pelik, tetapi penggunaan perkataan "organik" dalam konteks ini tiada kaitan dengan produk asal haiwan atau tumbuhan. Diod pemancar cahaya organik, atau OLED (daripada Diod Pemancar Cahaya Organik Inggeris), ialah semikonduktor yang diperbuat daripada bahan karbon yang menghasilkan sinaran apabila arus elektrik melaluinya. Dalam pembuatannya, produk kimia organik (sebatian karbon) digunakan, yang membolehkan kami memanggilnya LED organik.

Reka bentuk dan gubahan

Peranti itu sendiri terdiri daripada empat bahagian: lapisan asas, anod, katod, pengalir dan pemancaran. Asas atau substrat boleh dibuat daripada kaca, plastik atau plat logam. Anod adalah indium oksida yang didop dengan timah. Lapisan pengalir dan pancaran adalah lapisan polimer dan sebatian organik berat molekul rendah. Katod diperbuat daripada aluminium, kalsium atau logam lain.

Teknologi bukan untuk ahli fizik

Diod pemancar cahaya organik disusun mengikut prinsip sandwic. Beberapa lapisan nipis semikonduktorasal organik diapit antara elektrod bercas berbeza (positif dan negatif). Dan semua ini terletak berdasarkan bahan telus - kaca atau plastik (contohnya, poliamida fleksibel). Apabila arus melalui elektrod, ia membentuk zarah bercas (quasipartikel dan elektron). Di lapisan organik tengah, zarah-zarah ini tertumpu dan mencipta pengujaan tenaga tinggi, yang menyebabkan pancaran cahaya warna yang berbeza oleh lapisan organik. Oleh itu, matriks aktif pada diod pemancar cahaya organik ialah lapisan organik bercahaya atau berpendar.

Jenis tatasusunan OLED

Paparan OLED dibahagikan kepada matriks aktif dan matriks pasif mengikut jenis matriks. Peranti matriks aktif dikawal oleh transistor kesan medan filem nipis, yang terletak di bawah filem anod. Dalam matriks pasif, imej terbentuk pada titik persilangan jalur anod dan katod yang terletak berserenjang, manakala kawalan dijalankan dari litar luaran. Berdasarkan ini, terdapat tiga skema untuk paparan OLED berwarna:

• Dengan pemancar warna yang berasingan - tiga matriks organik mengeluarkan tiga warna primer (biru, hijau dan merah) dari mana imej terbentuk.
• Dengan tiga pemancar putih dan penapis warna khas.
• Pemancar biru menukarkan panjang gelombang pendek kepada panjang gelombang panjang merah dan hijau.

Aplikasi moden

Hari ini, teknologi OLED digunakan terutamanya dalamperkembangan yang sangat khusus. Peranti holografi dan penglihatan malam, paparan organik radio kereta dan kamera digital, skrin telefon dan sumber cahaya, TV dan monitor - semua ini adalah realiti teknologi OLED.

jangka hayat OLED

Semua peranti moden yang dibuat menggunakan teknologi ini lambat laun mempamerkan warna burn-in. Malah pada pembukaan, kerapuhan sinaran diod pemancar cahaya organik ditemui. Hayat perkhidmatan peranti hari ini dianggap hampir habis jika kecerahan paparan telah berkurangan sebanyak 50%. Operasi dihentikan pada penunjuk ini kira-kira 70%. Tetapi pelaburan syarikat dalam teknologi ini membuahkan hasil - lebih kerap daripada tidak, pengguna menukar peranti usang sebelum mereka menghampiri penghujung hayat perkhidmatan mereka.

Yang paling banyak

Panel OLED terbesar setakat ini ialah produk projek bersama antara OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS. Saiz panel ialah 33 x 33 cm, kawasan bahagian aktif ialah 828 persegi. cm, dan apertur - 76%. Dengan kecerahan 1 ribu candela setiap meter persegi, fluks zarah cahaya ialah 25 lumen per watt. Panel Lumiotec terbesar yang dijual hari ini ialah 15 kali 15 sentimeter dan mempunyai fluks bercahaya sehingga 60 lumen per watt, yang sama dengan satu mentol lampu pendarfluor. Dan Panasonic merancang untuk melancarkan paparan OLED 128 lumen per watt menjelang 2020. Sebuah syarikat Amerika bersaing dengannyaDoE, yang menjanjikan panel dengan sehingga 170 lumen per watt.

Prospek untuk panel OLED

Kebanyakan reka bentuk sedia ada hari ini adalah prototaip. Ia mahal, dibuat dalam kuantiti terhad, tidak bengkok dan belum cukup berkesan. Syarikat-syarikat besar telah menumpukan aktiviti mereka untuk mengurangkan kos projek, meningkatkan saiz dan meningkatkan produktiviti. Pakar meramalkan penampilan besar-besaran produk ini dengan harga mampu milik di pasaran dunia menjelang 2020.

Pencahayaan OLED

LED organik dalam pencahayaan masih di peringkat awal di pasaran. Pengeluaran besar-besaran produk ini belum lagi dilancarkan oleh mana-mana syarikat. Harga lampu sedemikian masih agak tinggi untuk pengguna biasa, dan kecerahan dan hayatnya meninggalkan banyak yang diinginkan. Bahagian pasaran global $75 bilion pencahayaan OLED adalah jumlah yang agak kecil. Pengguna produk ini bukan individu, tetapi syarikat lain yang terlibat dalam reka bentuk perabot dan premis, serta syarikat dalam industri automotif.

Kebaikan dan keburukan

LED organik mempunyai kedua-dua kelebihan dan kekurangan. Antara yang pertama, penggunaan kuasa yang rendah dan pengedaran cahaya seragam ke atas keseluruhan panel, kecekapan tinggi, keramahan alam sekitar dan cahaya lembut tidak boleh dipertikaikan. Tetapi kelebihan utama adalah keupayaan untuk memberi mereka fleksibiliti dan kehalusan. Dan kelemahan boleh dianggap sebagai hayat pendek diod, kos tinggi dan masalah teknologi (organikkomponen teroksida apabila bersentuhan dengan air, yang memerlukan pengedap tambahan). Tetapi syarikat terus melabur dalam pembangunan teknologi ini, melihatnya sebagai masa depan elektronik.

Seberapa mampan ini

Bahan OLED tidak mengandungi logam berat dan unsur toksik seperti merkuri. Ia mudah dikitar semula dan tidak memerlukan pengumpulan khas dan kapasiti teknologi tambahan untuk dilupuskan. Iridium lampu pendarfluor OLED adalah tidak toksik dan jumlahnya sangat kecil. Pengangkutan panel OLED nipis dan ringan memerlukan lebih sedikit sumber, yang mengurangkan kos dan mengurangkan beban alam sekitar. Sebagai contoh, TV OLED 55-inci mempunyai ketebalan 4 mm dan berat kira-kira 4-5 kilogram.

Fiksyen akan menjadi realiti

Walaupun terdapat keraguan sesetengah pakar, kebanyakannya yakin teknologi OLED akan menjadi satu kejayaan besar pada abad ke-21. Projek hebat akan menjadi nyata, iaitu:

• Teknologi-teknologi inilah yang memungkinkan untuk mencipta bukan gambar tiga dimensi yang khayalan, tetapi agak realistik.
• Pencahayaan di mana-mana akan digantikan dengan lampu OLED.
• Panel solar lutsinar akan muncul.
• Pemantau alat yang fleksibel akan dimuatkan dalam poket anda.
• Monitor yang sangat ringan dengan kualiti warna yang tinggi dan sudut tontonan yang luas akan mendapat tindak balas segera, saiz dan dimensi terkecil.
• Aplikasi teknologi dalam industri ketenteraan umumnya menakjubkan.
• Di sinipakaian bercahaya telah pun muncul dalam koleksi berjenama.

Tetapi jangan berhenti di situ - moto ahli sains dan pengamal teori. Sains moden telah lama berada di titik bercabang, apabila mana-mana penemuan boleh mengubah pembangunan tamadun menjadi kursus yang tidak dapat diramalkan sepenuhnya. Terdapat banyak contoh penemuan sedemikian: ini adalah kepenuhan vakum, dan paip Krasnikov, dan juga penemuan sebatian organik di angkasa lepas. Hari ini, avant-garde alat elektronik ialah diod pemancar cahaya organik, tetapi esok apa - siapa tahu?