Органик LED гэж юу вэ?

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Дэлхийн хамтын нийгэмлэг бүхэл бүтэн салбарыг ногоон болгож, хэрэглэгчдийн байгаль орчны талаарх мэдлэгийг нэмэгдүүлэх гэсэн утгатай тогтвортой хөгжлийн үзэл баримтлалыг бий болгосноор "органик" гэсэн шошготой бүтээгдэхүүнүүд олны сонирхлыг татаж байна. болон эрэлт нэмэгдэж байна. Мөн органик LED нь үл хамаарах зүйл биш юм. Технологийн шинэ шийдэл, шинэ бүтээгдэхүүнүүд цаг үетэйгээ хөл нийлүүлэн алхаж буй "дэвшилтэт" хэрэглэгчдийн анхаарлыг байнга татдаг. Энэ нь юу вэ - органик гэрэл ялгаруулах диодууд, тэдгээрийн ажлын зарчим, ашиглалтын хэтийн төлөв юу вэ? Энэ бол энэ нийтлэлийн сэдэв юм.

Бага түүх

Органик материалын цахилгаан гэрэлтэх шинж чанарыг Францын физикч Андре Бернаноз 1950 онд нээжээ. Гэвч 1987 он хүртэл энэхүү нээлт нь Kodak-ын үйлдвэрлэсэн анхны OLED төхөөрөмжийн технологийн шийдэл болсон юм. Мөн 2000 онд А. МакДиармид, Х. Ширакава, А. Хигер гэсэн гурван химич нэгэн зэрэг салбартаа нээлт хийснийхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ.органик гаралтай нимгэн дамжуулагч полимерууд. Зөвхөн 2008 онд анхны OSRAM OLED чийдэн худалдаанд гарсан бөгөөд үүнээс ердөө 25 хувь нь 25,000 еврогийн үнээр хийгдсэн. Өнөөдөр ийм чийдэнг хэд хэдэн компани 500 еврогийн үнээр санал болгож байгаа бөгөөд OLED технологид PHOLED, TOLED, FOLED болон зөвхөн мэргэжилтнүүдэд ойлгомжтой хэд хэдэн чиглэлүүд аль хэдийн бий болсон.

Органик гэж хаана байдаг вэ?

Хачирхалтай нь, гэхдээ энэ утгаар "органик" гэдэг үгийг ашигласан нь амьтан, ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүнтэй ямар ч холбоогүй юм. Органик гэрэл ялгаруулах диод буюу OLED (Англи хэлний Organic Light Emitting Diode) нь нүүрстөрөгчийн материалаар хийгдсэн хагас дамжуулагч бөгөөд цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх үед цацраг үүсгэдэг. Тэдгээрийг үйлдвэрлэхдээ органик химийн бүтээгдэхүүнийг (нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд) ашигладаг бөгөөд энэ нь биднийг органик LED гэж нэрлэх боломжийг олгодог.

Дизайн ба найруулга

Төхөөрөмж нь өөрөө суурь, анод, катод, дамжуулагч, цацрагийн давхарга гэсэн дөрвөн хэсгээс бүрдэнэ. Суурь буюу субстратыг шил, хуванцар эсвэл металлжуулсан хавтангаар хийж болно. Анод нь цагаан тугалгатай холилдсон индийн исэл юм. Дамжуулагч ба цацрагийн давхарга нь полимер ба бага молекул жинтэй органик нэгдлүүдийн давхарга юм. Катод нь хөнгөн цагаан, кальци эсвэл бусад металлаар хийгдсэн.

Технологи бол физикчдэд зориулагдаагүй

Органик гэрэл ялгаруулах диодууд нь сэндвичний зарчмаар зохион байгуулагдсан. Хагас дамжуулагчийн хэд хэдэн нимгэн давхаргаорганик гарал үүсэл нь өөр өөр цэнэглэгдсэн электродуудын (эерэг ба сөрөг) хооронд хавчуулагдсан байдаг. Энэ бүхэн нь тунгалаг материал - шил эсвэл хуванцар (жишээлбэл, уян хатан полиамид) дээр суурилдаг. Электродуудаар гүйдэл дамжих үед тэдгээр нь цэнэгтэй бөөмс (квази бөөмс ба электрон) үүсгэдэг. Дунд органик давхаргад эдгээр хэсгүүд төвлөрч, өндөр энергитэй өдөөлтийг бий болгодог бөгөөд энэ нь органик давхаргаас өөр өөр өнгийн гэрлийг ялгаруулдаг. Тиймээс органик гэрэл ялгаруулах диод дээрх идэвхтэй матриц нь яг л гэрэлтдэг эсвэл фосфортой органик давхарга юм.

OLED массивын төрлүүд

OLED дэлгэцийг матрицын төрлөөр нь идэвхтэй матриц, идэвхгүй матриц гэж хуваадаг. Идэвхтэй матрицын төхөөрөмжүүд нь анодын хальсан дор байрладаг нимгэн хальсан хээрийн эффект транзистороор удирддаг. Идэвхгүй матрицад зураг нь перпендикуляр байрладаг анод ба катодын туузны огтлолцлын цэг дээр үүсдэг бол хяналтыг гадаад хэлхээнээс гүйцэтгэдэг. Үүний үндсэн дээр өнгөт OLED дэлгэцийн гурван схем байдаг:

• Тад тусад нь өнгө ялгаруулагчтай - гурван органик матриц нь зураг үүсэх гурван үндсэн өнгө (цэнхэр, ногоон, улаан) ялгаруулдаг.
• Гурван цагаан ялгаруулагч, тусгай өнгөт шүүлтүүртэй.
• Цэнхэр ялгаруулагч нь богино долгионы уртыг улаан, ногоон урт долгион болгон хувиргадаг.

Орчин үеийн програм

Өнөөдөр OLED технологийг голчлон ашиглаж байнаөндөр мэргэшсэн бүтээн байгуулалтууд. Голографи болон шөнийн харааны төхөөрөмж, машины радио болон дижитал камерын органик дэлгэц, утасны дэлгэц ба гэрлийн эх үүсвэр, зурагт болон дэлгэц - энэ бүхэн OLED технологийн бодит байдал юм.

OLED ашиглалтын хугацаа

Энэ технологийг ашиглан бүтээгдсэн орчин үеийн бүх төхөөрөмжүүд эрт орой хэзээ нэгэн цагт өнгө нь шатдаг. Нээлтийн үеэр ч гэсэн органик гэрэл ялгаруулах диодын цацрагийн эмзэг байдлыг олж мэдсэн. Дэлгэцийн тод байдал 50% -иар буурсан тохиолдолд төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа өнөөдөр бараг дууссан гэж тооцогддог. Энэ үзүүлэлт 70 орчим хувьтай байхад үйл ажиллагаа зогссон байна. Гэвч корпорацуудын эдгээр технологид оруулсан хөрөнгө оруулалт үр дүнгээ өгч байна - ихэнхдээ хэрэглэгчид хуучирсан төхөөрөмжөө ашиглалтын хугацаа нь дуусах дөхөхөөс өмнө өөрчилдөг.

Хамгийн их

Өнөөдрийн хамгийн том OLED самбар нь OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS нарын хамтарсан төслийн бүтээгдэхүүн юм. Самбарын хэмжээ 33х33 см, идэвхтэй хэсгийн талбай нь 828 кв. см, диафрагм - 76%. Нэг квадрат метр талбайд 1 мянган лааны гэрэлтэй, гэрлийн хэсгүүдийн урсгал нь ватт тутамд 25 люмен байна. Өнөөдөр худалдаанд гарсан хамгийн том Lumiotec самбар нь 15х15 см хэмжээтэй бөгөөд нэг ватт тутамд 60 люмен хүртэл гэрэлтүүлгийн урсгалтай бөгөөд энэ нь нэг флюресцент гэрлийн чийдэнтэй тэнцэнэ. Panasonic нь 2020 он гэхэд нэг ваттын 128 люмен OLED дэлгэц гаргахаар төлөвлөж байна. Америкийн нэг корпораци түүнтэй өрсөлддөгDoE, нэг ватт тутамд 170 люмен хүртэл ажилладаг хавтанг амлаж байна.

OLED хавтангийн хэтийн төлөв

Өнөөдрийн ихэнх загвар нь прототип юм. Тэдгээр нь үнэтэй, хязгаарлагдмал хэмжээгээр хийгдсэн, нугалж чаддаггүй, хангалттай үр дүнтэй байдаггүй. Томоохон корпорацууд төслийн өртгийг бууруулах, хэмжээг нэмэгдүүлэх, бүтээмжийг нэмэгдүүлэхэд үйл ажиллагаагаа чиглүүлсэн. 2020 он гэхэд дэлхийн зах зээлд боломжийн үнээр энэ бүтээгдэхүүн олноор гарч ирнэ гэж мэргэжилтнүүд таамаглаж байна.

OLED гэрэлтүүлэг

Гэрэлтүүлэг дэх органик LED нь зах зээл дээр анхан шатандаа байна. Энэ бүтээгдэхүүнийг олноор үйлдвэрлэх ажлыг аль ч корпораци хараахан эхлүүлээгүй байна. Ийм чийдэнгийн үнэ энгийн хэрэглэгчдийн хувьд нэлээд өндөр хэвээр байгаа бөгөөд тэдний гэрэл гэгээ, амьдрал нь хүссэн зүйлээ үлдээдэг. OLED гэрэлтүүлгийн дэлхийн зах зээлд эзлэх 75 тэрбум ам.доллар нь маш бага дүн юм. Эдгээр бүтээгдэхүүний хэрэглэгчид нь хувь хүмүүс биш, харин тавилга, байрны дизайн хийдэг бусад корпорациуд, мөн автомашины үйлдвэрлэлийн корпорациуд юм.

Давуу болон сул тал

Органик LED нь давуу болон сул талуудтай. Эхнийх нь цахилгаан эрчим хүчний бага зарцуулалт, бүхэл бүтэн самбар дээр гэрлийн жигд тархалт, өндөр үр ашиг, байгаль орчинд ээлтэй, зөөлөн гэрэл зэрэг нь маргаангүй юм. Гэхдээ гол давуу тал нь тэдэнд уян хатан байдал, нарийн мэдрэмжийг өгөх чадвар юм. Мөн дутагдалтай талууд нь диодын богино хугацаа, өндөр өртөг, технологийн асуудал (органик) гэж үзэж болно.бүрэлдэхүүн хэсэг нь устай харьцах үед исэлддэг бөгөөд энэ нь нэмэлт битүүмжлэл шаарддаг). Гэвч корпорацууд эдгээр технологиудыг электроникийн ирээдүй гэж үзэн хөгжүүлэхэд хөрөнгө оруулалт хийсээр байна.

Энэ хэр тогтвортой вэ

OLED материалууд нь хүнд металл, мөнгөн ус зэрэг хорт элемент агуулаагүй. Тэдгээрийг дахин боловсруулахад хялбар бөгөөд тусгай цуглуулга, устгахад нэмэлт технологийн хүчин чадал шаарддаггүй. OLED фосфоресцент чийдэнгийн иридиум нь хоргүй бөгөөд хэмжээ нь маш бага байдаг. Нимгэн, хөнгөн OLED хавтанг тээвэрлэхэд бага нөөц шаардагддаг бөгөөд энэ нь зардлыг бууруулж, байгаль орчинд үзүүлэх ачааллыг бууруулдаг. Жишээлбэл, 55 инчийн OLED зурагт 4 мм зузаантай, ойролцоогоор 4-5 кг жинтэй.

Зөгнөлт зохиол бодит байдал болно

Зарим мэргэжилтнүүд эргэлзэж байгаа хэдий ч ихэнх хүмүүс OLED технологи нь 21-р зуунд томоохон нээлт болно гэдэгт итгэлтэй байна. Гайхалтай төслүүд бодит болох болно, тухайлбал:

• Эдгээр технологи нь хуурмаг биш харин нэлээд бодитой гурван хэмжээст зургийг бүтээх боломжийг олгоно.
• Гэрэлтүүлгийг хаа сайгүй OLED чийдэнгээр солино.
• Тунгалаг нарны хавтан гарч ирнэ.
• Уян хатан гаджет монитор таны халаасанд багтах болно.
• Өндөр өнгөний чанар, өргөн харах өнцөг бүхий гайхалтай хөнгөн мониторууд нь хамгийн жижиг хэмжээ, хэмжээсүүдтэй шууд хариу үйлдэл үзүүлэх болно.
• Цэргийн үйлдвэрлэлд технологийн хэрэглээ ерөнхийдөө гайхалтай.
• ЭндГялалзсан хувцаснууд дизайнеруудын цуглуулгад аль хэдийн гарч ирсэн.

Гэхдээ үүгээр бүү зогс - онолын эрдэмтэд, практикчдийн уриа. Орчин үеийн шинжлэх ухаан аль ч нээлт нь соёл иргэншлийн хөгжлийг огт тааварлашгүй зам болгон хувиргаж болох салаа цэгт аль эрт ирээд байна. Ийм нээлтүүдийн олон жишээ бий: энэ бол вакуум бүрэн дүүрэн байдал, Красниковын хоолойнууд, тэр ч байтугай сансар огторгуйд органик нэгдлүүдийг илрүүлсэн явдал юм. Өнөөдөр электрон хэрэгслийн авангард бол органик гэрэл ялгаруулах диодууд боловч маргааш юу болохыг хэн мэдэх вэ?