Vad är organiska ljusdioder?

Med världsgemenskapens framtid till konceptethållbar utveckling, vilket innebär ekologisering av hela industrin och ökningen av konsumentens miljömedvetenhet, de varor som det betecknas "organiskt" medför stort intresse och ökad efterfrågan. Och organiska lysdioder är inget undantag. Nya tekniska lösningar och nya produkter lockar alltid uppmärksamheten hos "avancerade" konsumenter som håller med tiden. Vad är det - organiska lysdioder, vilka är principerna för deras arbete och möjligheter att använda? Detta är ämnet för denna artikel.

Ganska lite historia

Elektroluminescerande egenskaper hos organiskamaterial öppnade 1950 av den franska fysikern Andre Bernanos. Men först 1987 fick denna upptäckt en teknisk lösning i den första OLED-enheten som tillverkades av Kodak. Och år 2000 utdelades tre kemister samtidigt - A. Mac-Diarmid, H. Shirakawa och A. Heeger - Nobelpriset för upptäckter inom tunnledande polymerer av organiskt ursprung. Endast under 2008 kom OSLEAM-bolagets första OLED-lampa till salu, varav endast 25 exemplar gjordes till ett pris av 25 tusen euro. Idag erbjuder dessa lampor flera företag till ett pris av 500 euro, och det finns redan flera områden inom OLED-tekniken: PHOLED, TOLED, FOLED och andra som bara är klara för specialister.

Var är det organiskt?

Konstigt nog, användningen av ordet"Ekologiskt" har i detta sammanhang inget att göra med produkter av animaliskt eller vegetabiliskt ursprung. Organiska ljusdioder, eller OLED (från engelska organiska ljusdioder), är en halvledare av kolmaterial som genererar strålning när en elektrisk ström passerar genom den. Vid tillverkningen används produkter av organisk kemi (kolföreningar), vilket gör att vi kan kalla dem organiska ljusdioder.

Enhet och komposition

Apparaten i sig består av fyra delar: bas, anod, katod, ledande och strålande lager. Basen eller substratet kan vara tillverkat av glas, plast eller metallplattor. Anoden är en indiumoxid dopad med tenn. Ett ledande och strålande skikt är lager av polymerer och organiska föreningar med låg molekylvikt. Katoden är tillverkad av aluminium, kalcium eller annan metall.

Teknik är inte för fysiker

Organiska lysdioder är ordnade enligt principensmörgås. Flera tunna lager av halvledare av organiskt ursprung är klämda mellan olika laddade elektroder (positiva och negativa). Och allt detta ligger på grundval av ett transparent material - glas eller plast (till exempel flexibel polyimid). Med strömströmmen genom elektroderna bildar de laddade partiklar (kvas-partiklar och elektroner). I det mellanliggande organiska skiktet är dessa partiklar koncentrerade och skapar hög energi excitation, vilket medför att ljuset av olika färger av det organiska skiktet orsakas. Den aktiva matrisen på organiska ljusemitterande dioder är därför exakt de luminescerande eller fosforescerande organiska skikten.

Typer av organiska LED-matriser

OLED-skärmar efter matris typ är indelade iaktiv matris och passiv matris. Aktivmatrisenheter styrs av tunnfilmfälteffekttransistorer, vilka ligger under anodfilmen. I den passiva matrisbilden bildas vid skärningspunkten för vinkelrätt placerade anodiska och katodiska remsor, och kontrollen utövas från den externa kretsen. Baserat på detta finns tre system för färg OLED-skärmar:

• Med separata färgemitterar avger tre organiska matriser tre grundläggande färger (blå, grön och röd), varifrån bilden bildas.
• Med tre vita emittrar och speciella färgfilter.
• Blågivare konverterar korta vågor till långa vågor i rött och grönt.

Modern applikation

Numera används OLED-tekniker ifrämst inom högspecialiserad utveckling. Holografi och nattsynsapparater, organiska bildskärmar av bilstereo och digitalkameror, telefonskärmar och ljuskällor, tv-apparater och bildskärmar är alla realiteter i OLED-tekniken.

OLED-enhetens livslängd

Alla moderna enheter skapade av dettaTeknik, förr eller senare, visar en utbränd ljusstyrka. Även vid öppningen detekterades fragiliteten hos utsläpp av organiska lysdioder. Anordningens resursanvändning anses idag nästan uttömd om skärmens ljusstyrka har minskat med 50%. Drift stoppas vid denna hastighet av ca 70%. Men företagens investeringar i utvecklingen av dessa teknologier ger resultat - oftare ändrar konsumenten en gammal enhet även innan den närmar sig den närmaste slutet av sitt livslängd.

Mest

Den största panelen med organiska lysdioderIdag är det en produkt av ett gemensamt projekt av OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS-företag. Panelens storlek är 33 x 33 cm, området för den aktiva delen är 828 kvadratmeter. cm och öppning - 76%. Med en ljusstyrka på 1000 candela per kvadratmeter är flödet av ljuspartiklar 25 lumen per watt. Den största Lumiotec-panelen som säljs idag har en storlek på 15-15 centimeter och ett ljusflöde på upp till 60 lumen per watt, vilket är lika med en fluorescerande glödlampa. I 2020 planerar Panasonic att starta en display på organiska ljusdioder med ett ljusflöde på 128 lumen per watt. Det är ifrågasatt av det amerikanska företaget DoE, som lovar paneler med ett flöde på upp till 170 lumen per watt.

OLED-paneler i Outlook

De flesta existerande prover idagär prototyper. De är dyra, gjorda i begränsade satser, böj inte och är inte tillräckligt effektiva. Stora företag har fokuserat sin verksamhet på att minska projektkostnaden, öka storleken och öka produktiviteten. Experter förutspår ett massutseende av dessa produkter med överkomliga priser på världsmarknaden senast 2020.

OLED-belysning

Organiska lysdioder i belysning för nurepresenterade på marknaden i sin linda. Massproduktion av denna produkt har ännu inte lanserats av något företag. Priset på sådana lampor är fortfarande ganska högt för genomsnittskonsumenten, och ljusstyrkan och hållbarheten lämnar mycket att önska. Omsättningen på 75 miljarder dollar på världsmarknaden, som är andelen av OLED-belysning, är en ganska liten mängd. Konsumenterna av dessa produkter är inte individer, men andra företag som arbetar med design av möbler och lokaler samt bilindustrin.

Fördelar och nackdelar

Organiska LED-lampor har både fördelar ochbrister. Bland de första är obeveklig deras låga energiförbrukning och jämn fördelning av ljus över hela panelen, hög effektivitet, miljövänlighet och mjukt ljus. Men den största fördelen är möjligheten att ge dem flexibilitet och subtilitet. Och bristerna kan anses vara ett kort livslängd för dioder, höga kostnader och tekniska problem (den organiska komponenten oxideras vid kontakt med vatten, vilket kräver ytterligare tätning). Men företag fortsätter att investera i utvecklingen av dessa teknologier och ser i dem framtidens elektronik.

Hur grön är det?

OLED-material innehåller inte tungmetaller ochgiftiga ämnen som kvicksilver. De är lätt återvunna och kräver ingen speciell insamling och ytterligare teknisk kapacitet för bortskaffande. Iridiumfosforcerande lampor på organiska ljusdioder är giftfria och mängden är extremt liten. Transport av tunna och lätta OLED-paneler kräver färre resurser, vilket minskar kostnaderna och minskar belastningen på miljön. Till exempel är en TV med en OLED-bildskärm med en diagonal på 55 tum 4 mm tjock och väger ca 4-5 kg.

Fiktion kommer att bli en verklighet

Trots skepticism hos vissa experter tror de flesta att OLED-tekniken kommer att bli det huvudsakliga genombrottet i det 21: a århundradet. Fantastiska projekt kommer att bli verkliga, nämligen:

• Det är dessa tekniker som tillåter att skapa inte en illusorisk, men ganska realistisk tredimensionell bild.
• Belysning överallt kommer att ersätta OLED-lampor.
• Transparenta solpaneler visas.
• Flexibla gadgetskärmar passar in i fickan.
• Otroligt lätta monitorer med hög färgkvalitet och en bred synvinkel kommer att ha omedelbar respons, minsta storlek och storlek.
• Användningen av teknik i militärindustrin i allmänhet är fantastisk.
• Men ljusa kläder har redan dykt upp i designersamlingar.

Men sluta inte där -motto av teoretiker och utövare. Modern vetenskap har länge varit i bifurcationspunkten, när någon upptäckt kan vända civilisationsutvecklingen i en helt oförutsägbar kurs. Det finns många exempel på sådana upptäckter: det här är vakuumets fullo, och Krasnikov-rören, och till och med upptäckten av organiska föreningar i djupt utrymme. Idag är avantgarde elektroniska prylar - organiska lysdioder, och hur med imorgon - vem vet?