Što su organske svjetlosne diode?

S dolaskom međunarodne zajednice prema konceptu održivog razvoja, koja uključuje ozelenjavanje cijele industrije i povećanje ekološke svijesti potrošača roba, koje imaju oznaku „organski”, su od velikog interesa i potražnje. A organska svjetlosna dioda nije postala iznimka. Nova tehnološka rješenja i novi proizvodi uvijek privlače pažnju "naprednih" potrošača, koji drže korak s vremenom. Što je to - organska svjetlosna dioda, koja su načela njihova djelovanja i izgledi za njegovo korištenje? Ovo je tema ovog članka.

Vrlo malo povijesti

Elektroluminescentna svojstva organskih materijala otkrila su 1950. godine francuski fizičar Andre Bernanoz. Ali tek 1987. ovo otkriće je steklo tehnološko rješenje u prvom OLED uređaju tvrtke Kodak. I u 2000, samo tri kemičari - A. MacDiarmid i H. Shirakawa i A. Heeger - su Nobelovu nagradu za otkrića u području organske polimere tonkoprovodyaschih. Tek je 2008. godine u prodaji bila prva OLED lampa tvrtke OSRAM, od kojih je proizvedeno 25 komada po cijeni od 25 tisuća eura. Danas, ove žarulje nude brojne tvrtke po cijeni od 500 eura, a postoji nekoliko područja u OLED-tehnologije: PHOLED, TOLED, FOLED i drugi koji su razumljivi samo stručnjaci.

Gdje je organski?

Čudno kako se čini, uporaba riječi "organski" u ovom kontekstu nema nikakve veze s proizvodima životinjskog ili biljnog podrijetla. Organska svjetlosna dioda, ili OLED (iz engleske, organske svjetlosne diode), je poluvodič od ugljika koji stvara zračenje kada prolazi električna struja. Kada su izrađeni, koriste se proizvodi organske kemije (ugljični spojevi), koji nam omogućuju da ih nazivamo organskim diodama emitiranja svjetlosti.

Struktura i sastav

Uređaj se sastoji od četiri dijela: baze, anode, katode, vodljive i zračeće slojeve. Supstrat ili supstrat mogu biti izrađeni od stakla, plastike ili metaliziranih ploča. Anoda je indij oksid dopiranog kositrom. Vodljivi i zrači sloj su slojevi polimera i nisko molekularnih organskih spojeva. Katoda je izrađena od aluminija, kalcija ili drugog metala.

Tehnologija rada nije za fizičare

Organske svjetlosne diode su raspoređene na principu sendviča. Nekoliko tankih slojeva poluvodiča organskog porijekla nalazi se između različitih napunjenih elektroda (pozitivno i negativno). I sve to temelji se na prozirnom materijalu - staklu ili plastici (na primjer, fleksibilni poliimid). Kada struja prolazi kroz elektrode, ona stvaraju nabijene čestice (kvačice i elektroni). U prosječnom organskom sloju te se čestice koncentriraju i stvaraju visoku energiju uzbude, što uzrokuje emisiju svjetlosti različitih boja organskim slojem. Aktivni matriks na organskim svjetlosnim diodama, dakle, su luminiscentni ili fosforescentni organski slojevi.

Vrste organskih svjetlosnih dioda

OLED-prikazi po vrsti matrice podijeljeni su na aktivnu matricu i pasivnu matricu. Uređaji s aktivnim matricama kontroliraju se transistorima polja s efektom tankog filma koji se nalaze ispod anodnog filma. pasivno-matrica Image generirana u Sjecište okomito postavljeni anodnim i katodnim trake, dok je kontrolna se provodi s vanjskom krugu. Na temelju toga postoje tri sheme OLED zaslona u boji:

• Sa zasebnim emitatorima boja - tri organske matrice emitiraju tri osnovne boje (plava, zelena i crvena), od kojih se formira slika.
• S tri bijele emitera i posebnim filtrima u boji.
• Plave emitere pretvaraju kratke valove u dugačke valove crvene i zelene boje.

Moderna primjena

U naše vrijeme, OLED tehnologije se uglavnom koriste u visoko specijaliziranim zbivanjima. Holografija i uređaji za noćno gledanje, organski prikaz radija i digitalnih fotoaparata, telefonskih zaslona i izvora svjetlosti, televizora i monitora - sve to već je stvarnost OLED tehnologija.

Vijek trajanja OLED uređaja

Svi moderni uređaji stvoreni ovom tehnologijom, prije ili kasnije pokazuju gori od svjetline boje. Čak i kod otkrića pronađena je krhkost zračenja organskih svjetlosnih dioda. Resursi rada uređaja danas se smatraju gotovo iscrpljenima, ako je svjetlina zaslona smanjena za 50%. Rad na ovom pokazatelju zaustavlja se na oko 70%. Ali korporacije ulažu u razvoj tih tehnologija su daje rezultate - često potrošač mijenja zastarjeli uređaj čak i prije nego što je pogodan za pred kraj života.

Najviše

Najveća ploča s organskim LED diodama za danas je proizvod zajedničkog projekta OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS korporacija. Veličina ploče je 33 x 33 cm, područje aktivnog dijela je 828 četvornih metara. cm i otvor - 76%. Pri svjetlini od 1 tisuću kandela po kvadratnom metru, tok svjetlosnih čestica iznosi 25 lumena po vat. Prodano je danas najveća tvrtka Lumiotec panel ima veličinu 15 x 15 cm i svjetlosni tok od 60 lumena po vatu, što je jednako fluorescentne žarulje. Tvrtka Panasonic do 2020. planira lansirati na tržištu prikaz na organskim svjetlosnim diodama uz svjetlosni protok 128 lumena po watu. Natječi se s američkom korporacijom DoE, koja obećava ploče s protokom do 170 lumena po watu.

Outlook OLED ploče

Većina postojećih uzoraka danas su prototipovi. Skupa su, proizvedeni u ograničenim količinama, nemoj se saviti i još nisu dovoljno učinkoviti. Velike korporacije usmjerile su svoje aktivnosti na smanjenje troškova projekta, povećavajući veličinu i povećavajući produktivnost. Stručnjaci predviđaju masovnu pojavu ovog proizvoda s povoljnim cijenama na svjetskom tržištu do 2020. godine.

OLED rasvjeta

Organske svjetlosne diode u rasvjeti i dalje su na tržištu u zametku. Masa produkcija ovog proizvoda još nije pokrenula niti jedna korporacija. Cijena ovakvih rasvjetnih tijela još je uvijek visoka za prosječnog potrošača, a svjetlina i vijek trajanja ostavljaju mnogo na želji. Promet od 75 milijardi dolara na globalnom tržištu, koji čini udio OLED rasvjete, je prilično mali iznos. Potrošači ovog proizvoda nisu pojedinci, već i druge korporacije koje se bave dizajnom namještaja i prostora, kao i korporacija automobilske industrije.

Prednosti i nedostaci

Organske svjetlosne diode imaju prednosti i nedostatke. Među prvima, njihova niska potrošnja energije i ravnomjerna raspodjela svjetla u cijeloj ploči su neporeciva, visoka učinkovitost, ekološki prihvatljivost i meko svjetlo. Ali glavna prednost je sposobnost da im daju fleksibilnost i suptilnost. I nedostatci se mogu smatrati kratkotrajnom uslugom dioda, visokim troškovima i tehnološkim problemima (organska komponenta oksidira se dodirivanjem s vodom, što zahtijeva dodatno brtvljenje). Ali korporacije i dalje ulažu u razvoj tih tehnologija, videći u njima budućnost elektronike.

Je li ekološki prihvatljiv?

OLED materijali ne sadrže teške metale i toksične elemente kao što je živa. One se lako obrađuju i ne zahtijevaju posebnu skupinu i dodatne obradive kapacitete za odlaganje. Iridijske fosforne žarulje na organskim diodama koje emitiraju svjetlost su netoksične, a njegova je količina izuzetno mala. Prijenos tankih i laganih OLED ploča zahtijeva manje resursa, što smanjuje troškove i smanjuje opterećenje okoliša. Na primjer, TV s OLED monitorom s dijagonalom od 55 inča ima debljinu od 4 mm i teži oko 4-5 kilograma.

Sci-Fi postaje stvarnost

Unatoč skepticizmu nekih stručnjaka, većina je uvjerena da će OLED tehnologije biti veliki proboj u 21. stoljeću. Fantastični projekti postat će stvarni, i to:

• To su ove tehnologije koje će omogućiti stvaranje ne iluzorno, već sasvim stvarne, trodimenzionalne slike.
• Rasvjeta svugdje zamjenjuje OLED svjetiljke.
• Pojavit će se prozirne solarne ploče.
• Fleksibilni monitori gadgeta mogu se smjestiti u vaš džep.
• Nevjerojatno svjetlosni monitori visoke kvalitete boje i široki kut gledanja imat će trenutačni odgovor, minimalnu veličinu i dimenzije.
• Korištenje tehnologije u vojnoj industriji općenito iznenađujuće.
• No svjetleća odjeća već se pojavila u dizajnerima.

Ali nemojte se smatrati onim što je postignuto - moto teorijskih znanstvenika i praktičara. Moderna znanost odavno je bila na mjestu bifurkacije, kada bilo koje otkriće može pretvoriti civilizaciju u potpuno nepredvidljiv kanal. Primjeri takvih otkrića obiluju: to je punina vakuuma, i Krasnikov cijevi, pa čak i otkriće organskih spojeva u dubokom prostoru. Danas je avangarda elektroničkih naprava organski LED, a sutra - tko zna?