Kādi ir organiskie gaismas diodes?

Ar pasaules kopienas iespaidu uz jēdzienuIlgtspējīga attīstība, kas nozīmē visas nozares ekoloģizāciju un patērētāju vides izpratnes palielināšanos, produkti, uz kuriem ir norāde "organiskie", rada lielu interesi un palielina pieprasījumu. Un organiskās gaismas diodes nav kļuvušas par izņēmumu. Jaunie tehnoloģiskie risinājumi un jaunie produkti vienmēr piesaista "progresīvo" patērētāju uzmanību, kas neatpaliek no laika. Kas tas ir - organiskās gaismas diodes, kādi ir to darbības principi un tā izmantošanas perspektīvas? Šī ir šī raksta tēma.

Diezgan mazliet vēsture

Organiskās elektroluminiscences īpašībasMateriāli, ko 1950. gadā atklāja franču fiziķis Andres Bernanozs. Bet tikai 1987. gadā šis atklājums iegādājās tehnoloģisku risinājumu pirmajā OLED ierīcē, ko ražoja Kodak. Un 2000.gadā tikai trīs ķīmiķi - A. McDiarmid, H. Sirakawa un A. Heger - tika piešķirti Nobela prēmijai par atklājumiem organiskās izcelsmes polimēru sīkumos. Tikai 2008.gadā tika pārdots pirmais OLED lukturis no uzņēmuma OSRAM, no kura 25 gabali tika izgatavoti par 25 tūkstošiem eiro. Šodien šādas lampas piedāvā vairāki uzņēmumi par cenu 500 eiro, un OLED tehnoloģijās jau ir vairāki virzieni: PHOLED, TOLED, FOLED un citi, kas ir skaidri pieejami tikai speciālistiem.

Kur ir bioloģiski?

Dīvaini, bet vārda lietošana"Organisks" šajā kontekstā nav saistīts ar dzīvnieku vai augu izcelsmes produktiem. Organiskie gaismas diodes vai OLED (no angļu organiskās gaismas diodes) ir pusvadītājs, kas izgatavots no oglekļa materiāla, kas rada starojumu, kad caur to izplūst elektriskā strāva. Kad tie tiek izgatavoti, tiek izmantoti organiskās ķīmijas produkti (oglekļa savienojumi), kas ļauj mums tos saukt par organiskām gaismas diodēm.

Ierīce un sastāvs

Pati ierīce sastāv no četrām daļām: bāze, anoda, katoda, vadošie un izstarojošie slāņi. Bāzi vai pamatni var izgatavot no stikla, plastmasas vai metāla plātnēm. Anoda ir indija oksīds, ko piedevā ar alvu. Vadošais un izstarojošais slānis ir polimēru un zemu molekulmasu organisko savienojumu slāņi. Katods ir izgatavots no alumīnija, kalcija vai cita metāla.

Tehnoloģija nav paredzēta fiziķiem

Organiskie LED ir sakārtoti pēc principasviestmaizi Dažādas organiskās izcelsmes pusvadītāju plānas kārtas ir piestiprinātas starp dažādi uzlādētiem elektrodi (pozitīvie un negatīvie). Un viss tas atrodas uz caurspīdīga materiāla - stikla vai plastmasas (piemēram, elastīga poliimīda). Ar strāvas pāreju caur elektrodiem tie veido daļiņas (kvazi-daļiņas un elektroni). Organiskā vidējā slānī šīs daļiņas ir koncentrētas un rada lielu enerģiju, kas izraisa dažādu krāsu gaismas izstarošanos ar organisko slāni. Tāpēc organisko gaismas diodu aktīvā matrica ir tieši luminiscējošs vai fosforescējošs organiskais slānis.

Tipiski matricas organiskie LED

OLED displeji pēc matricas tipa ir sadalītiaktīvā matrica un pasīvā matrica. Aktīvās matricas ierīces kontrolē ar plānas plēves lauka efekta tranzistoriem, kas atrodas zem anoda plēves. Pasīvā matrica attēls veidojas perpendikulāri novietotu anodisko un katodstaru joslu krustošanās punktā, un kontroli veic no ārējā kontūra. Pamatojoties uz to, ir trīs krāsu OLED displeju shēmas:

• Ar atsevišķiem krāsu starojuma avotiem - trīs organiskās matricas izstaro trīs pamata krāsas (zilā, zaļā un sarkanā krāsā), no kurām veidojas attēls.
• Ar trim baltajiem izstarotājiem un īpašiem krāsu filtriem.
• Zilās emitētājas pārvērš īsos viļņus uz gariem viļņiem sarkanā un zaļā krāsā.

Mūsdienu pielietojums

Mūsdienās OLED tehnoloģijas tiek izmantotasgalvenokārt ļoti specializētos notikumos. Hologrāfijas un nakts redzamības ierīces, automašīnu stereosistēmu un digitālo kameru organiskie displeji, tālruņa ekrāni un gaismas avoti, televizori un monitori ir visas OLED tehnoloģijas realitātes.

OLED ierīču kalpošanas laiks

Visas mūsdienu ierīces, kas izveidotas ar šoTehnoloģija agrāk vai vēlāk parāda izdegušās krāsas spilgtumu. Pat atklāšanā konstatēja organisko LED gaismas avotu trauslumu. Šodienas ierīces ekspluatācijas resurss tiek uzskatīts par gandrīz izsmeltu, ja displeja spilgtums ir samazinājies par 50%. Darbība tiek pārtraukta ar šo ātrumu aptuveni 70%. Bet korporāciju ieguldījumi šo tehnoloģiju attīstībā dod rezultātus - biežāk patērētājs nomainās no novecojušās ierīces pat pirms tā darbības beigām.

Visvairāk

Lielākais panelis ar organiskiem LEDŠodien tas ir produkts no kopīga projekta OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS korporācijas. Panelis izmērs ir 33 33 cm, aktīvās daļas platība ir 828 kvadrātmetri. cm un atvērums - 76%. Pie viena tūkstoša candela spilgtuma uz kvadrātmetru, gaismas daļiņu plūsma ir 25 lūmeni uz vatus. Mūsdienās lielākais Lumiotec plāksnes izmērs ir 15 līdz 15 cm un gaismas plūsma līdz 60 lūmeniem uz vatus, kas ir vienāda ar vienu dienasgaismas spuldzi. Līdz 2020. gadam Panasonic plāno uzsākt ekrānu ar organiskām gaismas diodēm ar gaismas plūsmu 128 lūmeni uz vatus. To apstrīd ASV korporācija DoE, kas sola paneļus ar plūsmu līdz 170 lūmeniem uz vatus.

Outlook OLED paneļi

Lielākā daļa no esošajiem paraugiem šodienir prototipi. Tie ir dārgi, izgatavoti ierobežotās partijās, neslīdami un nav pietiekami efektīvi. Lielās korporācijas ir koncentrējušas savu darbību uz projekta izmaksu samazināšanu, palielinot lielumu un palielinot produktivitāti. Eksperti prognozē, ka līdz 2020. gadam šo produktu masveida izskats ar pieņemamām cenām pasaules tirgū.

OLED apgaismojums

Organic LEDs apgaismojums tagadtirgū ir pārstāvēta pirmsākumi. Neviena korporācija vēl nav uzsākusi šā produkta masveida ražošanu. Šādu lukturu cena joprojām ir diezgan augsta vidusmēra patērētājam, un spilgtums un ilgmūžība daudz atvieglo. Pasaules tirgū 75 miljardu dolāru apgrozījums, kas ir OLED apgaismojuma daļa, ir diezgan neliels. Šo produktu patērētāji nav privātpersonas, bet citas korporācijas, kas nodarbojas ar mēbeļu un telpu dizainu, kā arī automobiļu rūpniecības korporācijas.

Priekšrocības un trūkumi

Organiskās LED ir gan priekšrocības, gan arīnepilnības. Starp pirmajiem neapšaubāms ir to zemais enerģijas patēriņš un viendabīgs gaismas sadalījums visā panelī, augsta efektivitāte, videi draudzīgums un mīksta gaisma. Bet galvenā priekšrocība ir iespēja tiem piešķirt elastīgumu un smalkumu. Un trūkumus var uzskatīt par īsu diodes ekspluatāciju, augstām izmaksām un tehnoloģiskām problēmām (organiskā viela tiek oksidēta saskarsmē ar ūdeni, kas prasa papildu noslēgšanu). Taču korporācijas turpina ieguldīt šo tehnoloģiju attīstībā, redzot elektronikas nākotni.

Cik zaļš tas ir?

OLED materiāli nesatur smagos metālus untoksiski elementi, piemēram, dzīvsudrabs. Tie ir viegli pārstrādāti un nav nepieciešama īpaša savākšana un papildu tehnoloģiskās iespējas apglabāšanai. Iridija fosforescences spuldzes uz organiskām gaismas diodēm nav toksiskas, un tās daudzums ir ārkārtīgi mazs. Tievu un vieglu OLED paneļu transportēšana prasa mazāk resursu, kas samazina izmaksas un samazina vides slogu. Piemēram, televizors ar OLED monitoru ar 55 collu diagonāli ir 4 mm biezs un sver aptuveni 4-5 kilogramus.

Daiļliteratūra kļūs par realitāti

Neraugoties uz dažu ekspertu skepticismu, lielākā daļa ir pārliecināti, ka OLED tehnoloģija būs nozīmīgs sasniegums 21. gadsimtā. Fantastiskie projekti kļūs reāli, proti:

• Tās ir šīs tehnoloģijas, kas ļaus radīt ne ilūziju, bet diezgan reālu trīsdimensiju tēlu.
• Visur apgaismojums nomainīs OLED lampas.
• Tiks parādīti caurspīdīgi saules paneļi.
• Flexible sīkrīku monitori iederēsies jūsu kabatā.
• Neticami vieglie monitori ar augstu krāsu kvalitāti un plašu skatīšanas leņķi saņem tūlītēju atbildi, minimālais izmērs un lielums.
• Tehnoloģijas izmantošana militārajā rūpniecībā kopumā ir pārsteidzoša.
• Bet gaismas apģērbs jau ir parādījies dizaineru kolekcijās.

Bet neapstājas tur -teorētiķu un praktiķu moto. Mūsdienu zinātne jau sen ir bijusi bifurkācija, kad jebkurš atklājums var pārvērst civilizācijas attīstību pilnīgi neparedzamā veidā. Šādu atklājumu piemēru ir daudz: tas ir vakuuma pilnīgums un Krasnikova caurules, un pat organisko savienojumu atrašana dziļā kosmosā. Šodien avangarda elektroniskie sīkrīki - organiskie LED, un ko par rīt - kurš zina?