Ce sunt diodele organice de lumină?

Odată cu apariția comunității mondiale la conceptdezvoltarea durabilă, ceea ce presupune ecologizarea întregii industrii și creșterea conștientizării ecologice a consumatorului; Și LED-urile organice nu fac excepție. Noile soluții tehnologice și noile produse atrage atenția consumatorilor "avansați", ținând cont de vremuri. Ce este - LED-uri organice, care sunt principiile muncii lor și perspectivele de utilizare? Acesta este subiectul acestui articol.

Un pic de istorie

Proprietățile electroluminescenței organicemateriale deschise în 1950 de fizicianul francez Andre Bernanos. Dar numai în 1987, această descoperire a obținut o soluție tehnologică în primul dispozitiv OLED fabricat de Kodak. Și în anul 2000, trei chimiști - A. Mac-Diarmid, H. Shirakawa și A. Heeger - au primit premiul Nobel pentru descoperiri în domeniul polimerilor subțiri de origine organică. Doar în 2008, a fost lansată prima lampă OLED a firmei OSRAM, din care doar 25 de copii au fost făcute la un preț de 25 de mii de euro. Astăzi, aceste lămpi oferă mai multe companii la un preț de 500 de euro, și există deja câteva zone în tehnologiile OLED: PHOLED, TOLED, FOLED și altele care sunt clare doar pentru specialiști.

Unde este organic?

Destul de ciudat, folosirea cuvântului"Organic" în acest context nu are nimic de-a face cu produsele de origine animală sau vegetală. Diode organice de emisie de lumină sau OLED (diodă de emisie ecologică în engleză) este un semiconductor fabricat din material de carbon care generează radiații atunci când un curent electric trece prin el. În fabricarea lor se utilizează produse de chimie organică (compuși de carbon), ceea ce ne permite să le numim LED-uri organice.

Dispozitiv și compoziție

Dispozitivul în sine constă din patru părți: bază, anod, catod, straturi conductive și radiații. Baza sau substratul poate fi realizat din plăci din sticlă, plastic sau metalizat. Anodul este un oxid de indiu dopat cu staniu. Un strat conductiv și radiant sunt straturile de polimeri și compuși organici cu greutate moleculară mică. Catodul este fabricat din aluminiu, calciu sau alt metal.

Tehnologia nu este pentru fizicieni

Organice LED-uri sunt aranjate în conformitate cu principiulsandwich. Mai multe straturi subțiri de semiconductori de origine organică sunt fixate între electrozi încărcați diferit (pozitivi și negativi). Și toate acestea sunt situate pe baza unui material transparent - sticlă sau plastic (de exemplu, poliimidă flexibilă). Odată cu trecerea curentului prin electrozi se formează particule încărcate (cvasi-particule și electroni). În stratul organic de mijloc, aceste particule sunt concentrate și creează o excitație de energie înaltă, care determină emisia de lumină de diferite culori prin stratul organic. Matricea activă a diodelor emițătoare de lumină organică este, așadar, exact straturile organice luminescente sau fosforescent.

Tipuri de LED-uri organice Matrix

Ecranele OLED după tipul de matrice sunt împărțite înmatricea activă și matricea pasivă. Dispozitivele cu matrice activă sunt controlate de tranzistoare cu efect de câmp subțire, care se află sub filmul anodic. În imaginea matricei pasive se formează în punctul de intersecție a benzilor anodice și catodice perpendiculare, iar controlul este exercitat de la circuitul extern. Pe baza acestui fapt, există trei scheme de afișare a culorilor OLED:

• Cu emițătoare de culori separate - trei matrice organice emit trei culori de bază (albastru, verde și roșu), din care se formează imaginea.
• Cu trei emițătoare albe și filtre speciale de culoare.
• Emițătorii de albastru transformă unde scurte în valuri lungi în roșu și verde.

Aplicație modernă

În zilele noastre, tehnologiile OLED sunt utilizate înîn special în evoluții foarte specializate. Dispozitivele holografice și de vizionare de noapte, afișajele organice ale stereo-urilor auto și ale camerelor digitale, ecranele telefonului și sursele de lumină, televizoarele și monitoarele reprezintă toate realitățile tehnologiei OLED.

Durata de viață a dispozitivului OLED

Toate dispozitivele moderne create de aceastaTehnologia, mai devreme sau mai târziu, arată o luminozitate de colorare. Chiar și la deschidere, a fost detectată fragilitatea emisiei de LED-uri organice. Resursa de funcționare a aparatului astăzi este considerată aproape epuizată, dacă luminozitatea ecranului a scăzut cu 50%. Operația este oprită la această rată de aproximativ 70%. Dar investițiile corporațiilor în dezvoltarea acestor tehnologii dau rezultate - adesea consumatorul schimbă un dispozitiv depășit chiar înainte de a se apropia de sfârșitul duratei sale de viață.

Cel mai mult

Cel mai mare panou cu LED-uri organiceAstăzi este un produs al unui proiect comun al corporațiilor OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS. Dimensiunea panoului este de 33 cm, 33 cm, iar partea activă este de 828 m2. cm și diafragmă - 76%. La o luminozitate de o mie de candele pe metru pătrat, fluxul de particule de lumină este de 25 de lumeni pe watt. Cel mai mare panou Lumiotec vândut astăzi are o dimensiune de 15 până la 15 centimetri și un flux luminos de până la 60 de lumeni pe watt, care este egal cu un bec cu fluorescență. Până în 2020, Panasonic intenționează să lanseze un afișaj cu privire la diode organice de lumină cu un flux luminos de 128 lumeni pe watt. Este contestată de compania americană DoE, care promite panouri cu un flux de până la 170 de lumeni pe watt.

Outlook panouri OLED

Majoritatea probelor existente astăzisunt prototipuri. Ele sunt scumpe, facute in loturi limitate, nu se indoiesc si nu sunt suficient de eficiente. Întreprinderile mari și-au concentrat activitățile asupra reducerii costului proiectului, a creșterii dimensiunii și a creșterii productivității. Experții prezic o apariție în masă a acestor produse cu prețuri accesibile pe piața mondială până în 2020.

OLED de iluminat

LED-uri organice în lumină pentru acumreprezentat pe piață în fază incipientă. Producția în masă a acestui produs nu a fost încă lansată de nici o corporație. Prețul acestor lămpi este încă destul de ridicat pentru consumatorul mediu, iar luminozitatea și durabilitatea lasă mult de dorit. Cifra de afaceri de 75 de miliarde de dolari pe piața mondială, care reprezintă ponderea iluminatului OLED, este o sumă destul de mică. Consumatorii acestor produse nu sunt persoane fizice, ci alte corporații care se ocupă de proiectarea mobilierului și a spațiilor, precum și de corporațiile din industria automobilelor.

Avantaje și dezavantaje

LED-urile organice au atât avantaje, cât șideficiențe. Printre primele sunt indiscutabile consumul lor redus de energie și distribuția uniformă a luminii pe tot ecranul, eficiența ridicată, prietenia cu mediul și lumina moale. Dar principalul avantaj este posibilitatea de a le oferi flexibilitate și subtilitate. Iar neajunsurile pot fi considerate scurte de viață ale diodelor, costuri ridicate și probleme tehnologice (componenta organică este oxidată la contactul cu apa, ceea ce necesită etanșare suplimentară). Dar corporațiile continuă să investească în dezvoltarea acestor tehnologii, văzând în ele viitorul electronicii.

Cât de verde este?

Materialele OLED nu conțin metale grele șielemente toxice precum mercurul. Acestea sunt ușor reciclate și nu necesită o colectare specială și o capacitate tehnologică suplimentară pentru eliminare. Iridium lămpile fosforescente pe diode organice de lumină nu sunt toxice, iar cantitatea lor este extrem de mică. Transportul panourilor OLED subțire și ușoare necesită mai puține resurse, ceea ce reduce costurile și reduce povara asupra mediului. De exemplu, un televizor cu un monitor OLED cu diagonala de 55 de centimetri are o grosime de 4 mm si cantareste aproximativ 4-5 kilograme.

Ficțiunea va deveni o realitate

În ciuda scepticismului anumitor experți, cei mai mulți sunt siguri că tehnologia OLED va fi principalul progres în secolul XXI. Proiectele fantastice vor deveni reale, și anume:

• Aceste tehnologii vor permite crearea unei imagini tridimensionale iluzorii, dar destul de realiste.
• Iluminarea de pretutindeni va înlocui lămpile OLED.
• Panourile solare transparente vor apărea.
• Monitoarele gadget flexibile se vor potrivi în buzunar.
• Monitoarele incredibil de ușoare, cu o calitate ridicată a culorilor și un unghi larg de vizualizare, vor avea răspuns instantaneu, dimensiuni și dimensiuni minime.
• Utilizarea tehnologiei în industria militară în general este uimitoare.
• Dar hainele luminoase au apărut deja în colecțiile de designeri.

Dar nu te opri acolo -motto-ul teoreticienilor și practicienilor. Știința modernă a fost mult timp în punctul de bifurcare, când orice descoperire poate transforma dezvoltarea civilizației într-un curs absolut imprevizibil. Există o mulțime de exemple de astfel de descoperiri: aceasta este plinătatea vidului și tuburile Krasnikov și chiar descoperirea compușilor organici în spațiul adânc. Astăzi, gadgeturile electronice avangardiste - LED-urile organice, și cum rămâne cu mâine - cine știe?