Organik LED'ler nelerdir?

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Dünya toplumunun tüm endüstrinin yeşillendirilmesini ve tüketicinin çevre bilincinin artmasını ifade eden sürdürülebilir kalkınma kavramına girmesiyle birlikte "organik" etiketli ürünler büyük ilgi görüyor. ve artan talep. Ve organik LED'ler bir istisna değildir. Yeni teknolojik çözümler ve yeni ürünler her zaman çağa ayak uyduran "gelişmiş" tüketicilerin dikkatini çekiyor. Nedir - organik ışık yayan diyotlar, çalışmalarının ilkeleri ve kullanım beklentileri nelerdir? Bu makalenin konusu.

Sadece biraz tarih

Organik malzemelerin elektrominesans özellikleri 1950'de Fransız fizikçi Andre Bernanoz tarafından keşfedildi. Ancak 1987 yılına kadar bu keşif, Kodak tarafından üretilen ilk OLED cihazında teknolojik bir çözüm haline gelmedi. Ve 2000 yılında, aynı anda üç kimyager - A. McDiarmid, H. Shirakawa ve A. Heeger - bu alandaki keşifler için Nobel Ödülü'ne layık görüldü.organik kökenli ince iletken polimerler. Sadece 2008'de, ilk OSRAM OLED lambası satışa çıktı ve 25.000 avroluk bir fiyatla yalnızca 25 kopyası yapıldı. Bugün, bu tür lambalar birkaç şirket tarafından 500 avroluk bir fiyatla sunuluyor ve OLED teknolojilerinde zaten birkaç yön var: PHOLED, TOLED, FOLED ve sadece uzmanlar tarafından anlaşılabilen diğerleri.

Organik nerede?

Tuhaf bir şekilde, ancak bu bağlamda "organik" kelimesinin kullanılmasının hayvan veya bitki kaynaklı ürünlerle hiçbir ilgisi yoktur. Organik ışık yayan diyotlar veya OLED (İngiliz Organik Işık Yayan Diyottan), içinden bir elektrik akımı geçtiğinde radyasyon üreten karbon malzemeden yapılmış bir yarı iletkendir. Üretimlerinde organik kimya ürünleri (karbon bileşikleri) kullanılır, bu da onlara organik LED dememizi sağlar.

Tasarım ve kompozisyon

Cihazın kendisi dört bölümden oluşur: taban, anot, katot, iletken ve yayılan katmanlar. Taban veya alt tabaka cam, plastik veya metalize plakalardan yapılabilir. Anot, kalay katkılı indiyum oksittir. İletken ve yayılan katmanlar, polimer katmanları ve düşük moleküler ağırlıklı organik bileşiklerdir. Katot alüminyum, kalsiyum veya başka bir metalden yapılmıştır.

Teknoloji fizikçiler için değildir

Organik ışık yayan diyotlar bir sandviç prensibine göre düzenlenmiştir. Birkaç ince yarı iletken katmanıorganik kökenli maddeler, farklı yüklü elektrotlar (pozitif ve negatif) arasına sıkıştırılır. Ve tüm bunlar şeffaf bir malzeme - cam veya plastik (örneğin, esnek poliamid) temelinde bulunur. Akım elektrotlardan geçtiğinde yüklü parçacıklar (yarı parçacıklar ve elektronlar) oluştururlar. Orta organik katmanda, bu parçacıklar konsantre edilir ve organik katman tarafından farklı renklerde ışık emisyonuna neden olan yüksek enerjili uyarım oluşturur. Bu nedenle, organik ışık yayan diyotlar üzerindeki aktif matris, tam olarak ışıldayan veya fosforlu organik katmanlardır.

OLED dizilerinin türleri

OLED ekranlar, matris türüne göre aktif matris ve pasif matris olarak ikiye ayrılır. Aktif matris cihazları, anot filminin altına yerleştirilmiş olan ince film alan etkili transistörler tarafından kontrol edilir. Pasif matriste görüntü, dik olarak yerleştirilmiş anot ve katot şeritlerinin kesişme noktasında oluşturulurken, kontrol harici bir devreden gerçekleştirilir. Buna dayanarak, renkli OLED ekranlar için üç şema vardır:

• Ayrı renk yayıcılarla - üç organik matris, görüntünün oluşturulduğu üç ana rengi (mavi, yeşil ve kırmızı) yayar.
• Üç beyaz emitör ve özel renk filtreleri ile.
• Mavi yayıcılar, kısa dalga boylarını kırmızı ve yeşilin uzun dalga boylarına dönüştürür.

Modern uygulama

Bugün, OLED teknolojileri ağırlıklı olarakson derece uzmanlaşmış gelişmeler. Holografi ve gece görüş cihazları, araba radyolarının ve dijital kameraların organik görüntüleri, telefon ekranları ve ışık kaynakları, TV'ler ve monitörler - tüm bunlar OLED teknolojilerinin gerçeğidir.

OLED ömrü

Bu teknoloji kullanılarak oluşturulan tüm modern cihazlarda er ya da geç renk yanması görülür. Açılışta bile, organik ışık yayan diyotların radyasyonunun kırılganlığı keşfedildi. Ekran parlaklığı %50 azalmışsa, bugün bir cihazın hizmet ömrü neredeyse tükenmiş olarak kabul edilir. Yaklaşık %70'lik bu göstergede işlem durdurulur. Ancak şirketlerin bu teknolojilere yaptığı yatırımlar meyvesini veriyor. Çoğu zaman tüketiciler eski cihazları hizmet ömürlerinin sonuna yaklaşmadan değiştiriyor.

En çok

Bugüne kadarki en büyük OLED paneli, OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS arasındaki ortak bir projenin ürünüdür. Panel boyutu 33 x 33 cm, aktif bölümün alanı 828 metrekaredir. cm ve açıklık - %76. Metrekare başına 1 bin kandela parlaklık ile, ışık parçacıklarının akısı watt başına 25 lümendir. Bugün satışta olan en büyük Lumiotec paneli 15 x 15 santimetre boyutlarındadır ve bir floresan ampule eşit olan watt başına 60 lümene kadar ışık akısına sahiptir. Panasonic, 2020 yılına kadar watt başına 128 lümen OLED ekran piyasaya sürmeyi planlıyor. Bir Amerikan şirketi onunla rekabet ediyorWatt başına 170 lümene kadar paneller vaat eden DoE.

OLED paneller için beklentiler

Günümüzde mevcut tasarımların çoğu prototiptir. Pahalıdırlar, sınırlı miktarlarda üretilirler, bükülmezler ve henüz yeterince etkili değillerdir. Büyük şirketler, faaliyetlerini projenin maliyetini düşürmeye, boyutunu büyütmeye ve verimliliği artırmaya odakladılar. Uzmanlar, 2020 yılına kadar dünya pazarında uygun fiyatlarla bu ürünün kitlesel görünümünü tahmin ediyor.

OLED aydınlatma

Aydınlatmadaki organik LED'ler piyasada hala emekleme aşamasında. Bu ürünün seri üretimi henüz herhangi bir kuruluş tarafından başlatılmamıştır. Bu tür lambaların fiyatı, ortalama tüketici için hala oldukça yüksektir ve parlaklıkları ve ömürleri arzulanan çok şey bırakmaktadır. OLED aydınlatmanın 75 milyar dolarlık küresel pazar payı oldukça küçük bir miktar. Bu ürünlerin tüketicileri bireyler değil, mobilya ve bina tasarımı ile uğraşan diğer şirketler ile otomotiv endüstrisindeki şirketlerdir.

Artıları ve eksileri

Organik LED'lerin hem avantajları hem de dezavantajları vardır. İlki arasında, düşük güç tüketimi ve tüm panel üzerinde eşit ışık dağılımı, yüksek verimlilik, çevre dostu ve yumuşak ışık tartışılmaz. Ancak asıl avantaj, onlara esneklik ve incelik verme yeteneğidir. Ve eksiklikler diyotların kısa ömrü, yüksek maliyet ve teknolojik problemler (organik) olarak kabul edilebilir.bileşen su ile temas ettiğinde oksitlenir, bu da ek sızdırmazlık gerektirir). Ancak şirketler, onları elektroniğin geleceği olarak görerek bu teknolojilerin geliştirilmesine yatırım yapmaya devam ediyor.

Bu ne kadar sürdürülebilir

OLED malzemeleri ağır metaller ve cıva gibi toksik elementler içermez. Kolayca geri dönüştürülebilirler ve bertaraf için özel toplama ve ek teknolojik kapasiteler gerektirmezler. OLED fosforlu lambaların iridyumu toksik değildir ve miktarı son derece küçüktür. İnce ve hafif OLED panellerin taşınması daha az kaynak gerektirir, bu da maliyetleri düşürür ve çevre üzerindeki yükü az altır. Örneğin, 55 inçlik bir OLED TV 4 mm kalınlığında ve yaklaşık 4-5 kilogram ağırlığındadır.

Kurgu gerçeğe dönüşecek

Bazı uzmanların şüpheciliğine rağmen, çoğu OLED teknolojisinin 21. yüzyılda büyük bir atılım olacağından emin. Fantastik projeler gerçek olacak, yani:

• Yanıltıcı değil, oldukça gerçekçi üç boyutlu bir resim oluşturmayı mümkün kılacak olan bu teknolojilerdir.
• Her yerdeki aydınlatmanın yerini OLED lambalar alacak.
• Şeffaf güneş panelleri görünecektir.
• Esnek gadget monitörler cebinize sığar.
• Yüksek renk kalitesine ve geniş izleme açısına sahip inanılmaz derecede hafif monitörler, en küçük boyuta ve boyutlara, anında tepki verir.
• Teknolojinin askeri endüstride uygulanması genellikle şaşırtıcıdır.
• buradaparlayan giysiler zaten tasarımcı koleksiyonlarında yer aldı.

Ama burada durma - teorik bilim adamlarının ve uygulayıcıların sloganı. Modern bilim, herhangi bir keşfin uygarlığın gelişimini tamamen öngörülemez bir rotaya dönüştürebileceği bir çatallanma noktasında uzun süredir bulunuyor. Bu tür keşiflerin pek çok örneği vardır: bu, boşluğun ve Krasnikov'un borularının doluluğu ve hatta derin uzayda organik bileşiklerin keşfidir. Bugün, elektronik cihazların öncüsü organik ışık yayan diyotlardır, ama yarın ne olacak - kim bilir?