Pentru a crea diode emițătoare de lumină organice (OLED), se utilizează structuri multistrat de peliculă subțire constând din straturi de mai multe polimeri. Când tensiunea anodică este aplicată anodului, fluxul de electroni curge prin dispozitivul de la catod la anod. Astfel, catodul dă electronii stratului de emisie, iar anodul preia electroni din stratul conductiv sau, cu alte cuvinte, anodul dă găuri stratului conductiv. Stratul de emisie primește o sarcină negativă, iar stratul conductiv este pozitiv. Sub acțiunea forțelor electrostatice, electronii și găurile se deplasează unul către celălalt și se recombină la o întâlnire. Acest lucru se întâmplă mai aproape de stratul de emisie, deoarece în semiconductorii organici găurile au o mobilitate mai mare decât electronii. În timpul recombinării, electronul pierde energie, care este însoțită de emisia (emisia) de fotoni în regiunea luminii vizibile. Prin urmare, stratul este numit stratul de emisie.
Schema unui panou OLED cu două straturi: 1. catod (-), 2. strat de emisie, 3. radiație emisă, 4. strat conductiv, 5. anod (+)
Dispozitivul nu funcționează atunci când tensiunea aplicată anodului este negativă în raport cu catodul. În acest caz, găurile se deplasează la anod, iar electronii - în direcția opusă catodului, și nu se produce nici o recombinare de găuri și electroni.
Materialul anodic este de obicei oxid de indiu. dopat cu staniu. Este transparentă pentru lumina vizibilă și are o funcție de ieșire ridicată. care promovează injecția de găuri în stratul de polimer. Catodul este adesea fabricat din metale precum aluminiu și calciu. deoarece acestea au o funcție de lucru scăzută. contribuind la injectarea de electroni în stratul de polimer. [1]
Avantaje și dezavantaje
avantaje
- dimensiuni și greutate mai mici,
- consumul relativ scăzut de energie la aceeași luminozitate a imaginii,
- posibilitatea de a crea ecrane flexibile,
- capacitatea de a crea ecrane cu o rezoluție mare la dimensiune,
- dimensiuni și greutate mai mici
- nu este nevoie de iluminare din spate
- Unghiuri mari de vizionare - imaginea este vizibilă fără pierderea calității din orice unghi
- raspuns instant (mai multe ordine de magnitudine mai repede decat LCD) - de fapt, o lipsa completa de inertie
- contrast înalt
- posibilitatea de a crea ecrane flexibile
- o gamă largă de temperaturi de funcționare (de la -40 la +70 ° C [2])
Afișajele OLED oferă luminozitate emisă de la câțiva cd / m² (pentru munca de noapte) până la luminanțe foarte mari - peste 100.000 cd / m². Iar luminozitatea lor este reglată într-o gamă dinamică foarte largă. Deoarece durata de viață a afișajului este invers proporțională cu luminozitatea sa, este recomandat ca dispozitivele să funcționeze la niveluri scăzute de luminozitate - până la 1000 cd / m².
Afișajele OLED au un contrast de 10 000: 1 și chiar mai mult.
Tehnologia OLED vă permite să vizualizați afișajul sub orice unghi fără a pierde calitatea imaginii. (Amintiți-vă, aceasta este, de asemenea, caracteristică a unui ecran CRT.) Cu toate acestea, LCD-uri moderne (cu excepția celor bazate pe TN + film de matrice) păstrează, de asemenea, o calitate acceptabilă a imaginii la unghiuri de vizualizare mari, deși mai mic decât în OLED-display.
Este dificil să comparați consumul de energie de pe ecranul LCD, deoarece o celulă cu cristale lichide în modul de funcționare necesită o valoare extrem de scăzută a curentului. Cu toate acestea, mijloacele auxiliare care asigură funcționarea acestuia (driverele de hardware, iluminatul) pot consuma mult sau, dimpotrivă, foarte puțin - determinate de operațiunea pentru care este destinat acest LCD sau respectiv. În afișajele OLED, consumul de energie este direct proporțional cu luminozitatea și aria strălucirii.
deficiențe
- durata de viață mică a diodelor de câteva culori (aproximativ 2-3 ani);
- ca o consecință a primei, incapacitatea de a crea afișe TrueColor de înaltă calitate de durată;
- și, ca o consecință, costul ridicat al tehnologiei pentru crearea matricelor OLED mari și chiar medii.
Aceasta poate fi considerată o dificultate temporară pentru dezvoltarea unei noi tehnologii - "bolile copilariei" - deoarece se dezvoltă noi fosforuri durabile. De asemenea, capacitățile de producție a matricelor sunt în creștere.
Nevoia pentru avantajele demonstrate de ecrane ecologice este în creștere în fiecare an. Acest fapt ne permite să concluzionăm că în curând afișajele bazate pe OLED vor deveni probabil dominante pe piața de electronice de consum cu probabilitate ridicată.
Piața pentru afișajele OLED crește încet, dar sigur. Principalii producători: Samsung (27%), Pioneer (20%), RiTdisplay (18%), LG (18%).
om de știință franceză Andre Bernanoz (fr. Andre Bernanose) si colegii sai au descoperit in electroluminiscență a materialelor organice la începutul anilor 1950, prin aplicarea unei tensiuni de curent alternativ de înaltă a filmelor subțiri transparente vopsesc acridin orange și quinacrine. În 1960, cercetătorii de la Dow Chemical au dezvoltat celule electroluminiscente controlate cu AC, utilizând antracen dopat.
Conductivitatea electrică scăzută a unor astfel de materiale a limitat dezvoltarea tehnologiei până când au devenit disponibile mai multe materiale organice moderne, cum ar fi poliacetilenă și polipirol. În 1963, într-un număr de articole, oamenii de știință au raportat că au observat o conductivitate ridicată la dopi cu iod polipirol. Au atins o conductivitate de 1 S / cm. Din nefericire, această descoperire a fost "pierdută". Și numai în 1974, a investigat proprietățile unui comutator bistabil bazat pe melanină cu o conductivitate ridicată în starea "on". Acest material a emis o lumină de lumină în timpul pornirii.
Primul dispozitiv diod a fost creat în anii 1980 de către Eastman Kodak.
Recent [când? ], a fost dezvoltat un strat hibrid de emisie de lumină în care sunt utilizați polimeri neconductori cu un amestec de molecule conducătoare de emisie de lumină. Utilizarea unui polimer dă avantaje în proprietățile mecanice fără a afecta proprietățile optice. Moleculele emițătoare de lumină au aceeași durabilitate ca și în polimerul inițial.
Principalele direcții de cercetare și dezvoltare
Principalele domenii de cercetare pentru dezvoltatorii de panouri OLED, unde astăzi există rezultate reale:
PHOLED (engleză) (OLED fosforescentă) este o tehnologie care este realizarea Universal Display Corporation (UDC) în colaborare cu Universitatea Princeton și Universitatea din California de Sud. La fel ca toate OLED-urile, funcția PHOLED funcționează după cum urmează: un curent electric este furnizat moleculelor organice care emite lumină puternică. Cu toate acestea, PHOLED folosește principiul electrofosporescenței pentru a converti până la 100% din energia electrică în lumină. De exemplu, OLED-urile fluorescente tradiționale convertesc circa 25-30% din energia electrică în lumină.
Datorită nivelului extrem de ridicat al eficienței energetice, chiar și în comparație cu alte OLED-uri, studiile PHOLED sunt studiate pentru o utilizare potențială în afișaje mari, cum ar fi monitoarele de televiziune sau ecrane pentru nevoile de iluminare. Utilizarea potențială a dispozitivului PHOLED pentru iluminat: puteți acoperi pereții cu afișaje gigantice PHOLED. Acest lucru ar permite ca toate încăperile să fie iluminate uniform, în loc să utilizeze becuri care distribuie lumină neuniform peste cameră. Sau monitoare - pereți sau ferestre - este convenabil pentru organizații sau amatori să experimenteze cu interiorul.
De asemenea, avantajele afișelor PHOLED includ culori luminoase, saturate și, de asemenea, o durată de viață destul de lungă [ce? ].
TOLED (OLED transparent și cu emisie de vârf) este o tehnologie care permite crearea de afișaje transparente (transparente), precum și obținerea unui nivel mai ridicat de contrast.
Afișaje transparente TOLED: direcția emisiei de lumină poate fi doar în sus, în jos sau ambele (transparentă). TOLED poate îmbunătăți semnificativ contrastul, ceea ce îmbunătățește lizibilitatea afișajului în lumina puternică a soarelui.
Deoarece TOLED este transparent 70% atunci când este oprită, acestea pot fi montate direct pe parbrizul autovehiculului, în vitrine sau instalate într-o cască de realitate virtuală. De asemenea, transparența TOLED permite utilizarea acestora cu metal, folie, cristal de siliciu și alte substraturi opace pentru afișaje cu afișaj înainte (poate fi utilizat în viitoarele carduri de credit dinamice). Transparența ecranului este realizată prin utilizarea elementelor organice transparente și a materialelor pentru fabricarea electrozilor.
Potrivit tehnologia TOLED poate produce, de asemenea, dispozitiv multi-strat (de exemplu, Soled) și matricea hibrid (Bidirectional TOLED TOLED face posibilă dublarea zonei de afișare pentru aceeași dimensiune a ecranului - pentru dispozitivele care au cantitatea dorită de informație afișată este mai mare decât cea existentă).
FOLED (Flexibil OLED) - principala caracteristică este flexibilitatea afișajului OLED. O placă metalică flexibilă sau plastică este utilizată ca un substrat pe de o parte, iar celulele OLED într-un film subțire de protecție, pe de altă parte. Avantaje FOLED: ecran ultra-subțire, greutate ultra-scăzută, rezistență, durabilitate și flexibilitate, care vă permite să utilizați panouri OLED în cele mai neașteptate locuri. (Expansiune pentru fantezie - zona de aplicare posibilă a OLED este foarte mare).
OLED stacked - tehnologie de ecran de la UDC (OLED pliat). Soled utilizând următoarea arhitectură: subpixeli imagine format (roșu, albastru și verde elemente din fiecare pixel) vertical, în loc să fie situate în apropiere, ca și în tubul de raze display LCD sau catod.
În SOLED, fiecare element sub-pixel poate fi controlat independent. Culoarea pixelului poate fi ajustată prin modificarea curentului care trece prin cele trei elemente colorate (în afișaje colorate, se folosește modulația lățimii impulsului). Luminozitatea este controlată prin modificarea curentului.
Avantajele SOLED: densitate mare de umplere a afișajului cu celule organice, prin care se obține o rezoluție bună, ceea ce înseamnă o imagine de înaltă calitate.
Matricea pasivă / activă (AMOLED)
Fiecare pixel al unui ecran OLED color este format din trei componente - celule organice responsabile pentru culorile albastre, verzi și roșii.
OLED se bazează pe matrice pasive și active de control celular.
Matricea activă. ca și în cazul monitoarelor LCD, pentru a controla fiecare tranzistor de celule OLED folosit pentru stocarea informațiilor necesare pentru a menține luminozitatea pixelului. Semnalul de control este aplicat unui tranzistor specific, astfel încât celulele să fie actualizate suficient de repede. Tehnologia utilizată TFT (tranzistor subțire film) - tranzistor subțire film. O serie de tranzistori este creată sub forma unei matrice, care este suprapusă pe substrat direct sub stratul organic al afișajului. Stratul TFT este format din siliciu policristalin sau amorf.
De asemenea, există dezvoltări O-TFT (TFT organică) - tehnologia tranzistorilor organici.
Este de așteptat ca afișajele OLED să poată fi înlocuite cu afișaje mai eficiente și mai economice TMOS (Time-Multiplexed Optical Shutter), o tehnologie care folosește inerția retinei ochiului uman. [8]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: