Organik LEDlar nima?

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Jahon hamjamiyatining butun sanoatni ko'kalamzorlashtirish va iste'molchining ekologik xabardorligini oshirishni nazarda tutuvchi barqaror rivojlanish kontseptsiyasiga kirishi bilan "organik" yorlig'i bo'lgan mahsulotlar katta qiziqish uyg'otmoqda. va talabning ortishi. Va organik LEDlar bundan mustasno emas. Yangi texnologik yechimlar va yangi mahsulotlar doimo zamon bilan hamnafas bo‘ladigan “ilg‘or” iste’molchilar e’tiborini tortadi. Bu nima - organik yorug'lik chiqaradigan diodlar, ularning ishlash tamoyillari va foydalanish istiqbollari qanday? Bu maqolaning mavzusi.

Biroz tarix

Organik materiallarning elektrolyuminessent xossalarini 1950-yilda frantsuz fizigi Andre Bernanos kashf etgan. Ammo 1987-yilgacha bu kashfiyot Kodak tomonidan ishlab chiqarilgan birinchi OLED qurilmasida texnologik yechimga aylandi. Va 2000 yilda bir vaqtning o'zida uchta kimyogar - A. MakDiarmid, X. Shirakava va A. Xeger sohadagi kashfiyotlar uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.organik kelib chiqishi yupqa o'tkazuvchan polimerlar. Faqat 2008 yilda birinchi OSRAM OLED lampasi sotuvga chiqdi, ulardan atigi 25 nusxasi 25 000 evro narxda ishlab chiqarilgan. Bugungi kunda bunday lampalar bir nechta kompaniyalar tomonidan 500 evro narxda taklif qilinmoqda va OLED texnologiyalarida allaqachon bir nechta yo'nalishlar mavjud: PHOLED, TOLED, FOLED va boshqalar faqat mutaxassislarga tushunarli.

Organik qayerda?

G'alati, lekin bu kontekstda "organik" so'zining ishlatilishi hayvon yoki o'simlik mahsulotlariga hech qanday aloqasi yo'q. Organik yorug'lik chiqaradigan diodlar yoki OLED (inglizcha Organic Light Emitting Diode dan) uglerod materialidan yasalgan yarim o'tkazgich bo'lib, u orqali elektr toki o'tganda nurlanish hosil qiladi. Ularni ishlab chiqarishda organik kimyo mahsulotlari (uglerod birikmalari) ishlatiladi, bu bizga ularni organik LEDlar deb atash imkonini beradi.

Dizayn va kompozitsiya

Qurilmaning o'zi to'rt qismdan iborat: tayanch, anod, katod, o'tkazuvchi va nurlantiruvchi qatlamlar. Baza yoki substrat shisha, plastmassa yoki metalllashtirilgan plitalardan tayyorlanishi mumkin. Anod qalay bilan qo'shilgan indiy oksididir. Supero'tkazuvchilar va nurlantiruvchi qatlamlar polimerlar va past molekulyar og'irlikdagi organik birikmalar qatlamlaridir. Katod alyuminiy, k altsiy yoki boshqa metalldan qilingan.

Texnologiya fiziklar uchun emas

Organik yorug'lik chiqaruvchi diodlar sendvich printsipi asosida joylashtirilgan. Yarimo'tkazgichlarning bir nechta yupqa qatlamlariorganik kelib chiqishi har xil zaryadlangan elektrodlar (ijobiy va manfiy) orasiga biriktirilgan. Va bularning barchasi shaffof material - shisha yoki plastmassa (masalan, moslashuvchan poliamid) asosida joylashgan. Elektrodlar orqali oqim o'tganda ular zaryadlangan zarralarni (kvazizarralar va elektronlar) hosil qiladi. O'rta organik qatlamda bu zarralar to'planib, yuqori energiyali qo'zg'alishni hosil qiladi, bu esa organik qatlam tomonidan turli rangdagi yorug'lik tarqalishiga olib keladi. Shunday qilib, organik yorug'lik chiqaruvchi diodlardagi faol matritsa aniq lyuminestsent yoki fosforli organik qatlamlardir.

OLED massivlarining turlari

OLED displeylar matritsa turi boʻyicha faol matritsa va passiv matritsaga boʻlinadi. Faol matritsali qurilmalar anod plyonkasi ostida joylashgan nozik plyonkali dala effektli tranzistorlar tomonidan boshqariladi. Passiv matritsada tasvir perpendikulyar joylashgan anod va katod chiziqlarining kesishish nuqtasida hosil bo'ladi, boshqaruv esa tashqi konturdan amalga oshiriladi. Shunga asoslanib, rangli OLED displeylar uchun uchta sxema mavjud:

• Alohida rang emitentlari bilan - uchta organik matritsa tasvir hosil boʻladigan uchta asosiy rangni (koʻk, yashil va qizil) chiqaradi.
• Uchta oq emitent va maxsus rang filtrlari bilan.
• Moviy emitentlar qisqa toʻlqin uzunliklarini qizil va yashil uzun toʻlqin uzunliklariga aylantiradi.

Zamonaviy ilova

Bugungi kunda OLED texnologiyalaridan asosan foydalaniladiyuqori ixtisoslashgan ishlanmalar. Golografiya va tungi ko'rish qurilmalari, avtomobil radiosi va raqamli kameralarning organik displeylari, telefon ekranlari va yorug'lik manbalari, televizorlar va monitorlar - bularning barchasi OLED texnologiyalarining haqiqatidir.

OLED ishlash muddati

Ushbu texnologiya yordamida yaratilgan barcha zamonaviy qurilmalar ertami-kechmi ranglarning yonishi bilan ajralib turadi. Hatto ochilishda ham organik yorug'lik chiqaradigan diodlarning nurlanishining mo'rtligi aniqlandi. Agar displey yorqinligi 50% ga kamaygan bo'lsa, bugungi kunda qurilmaning xizmat qilish muddati deyarli tugagan deb hisoblanadi. Ushbu ko'rsatkich taxminan 70% da operatsiya to'xtatiladi. Biroq korporatsiyalarning ushbu texnologiyalarga kiritgan sarmoyalari o‘z samarasini bermoqda – ko‘pincha iste’molchilar eskirgan qurilmalarni xizmat muddati tugashiga yaqin bo‘lmasdan o‘zgartiradilar.

Eng koʻp

Shu kungacha eng katta OLED paneli OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS oʻrtasidagi qoʻshma loyiha mahsulidir. Panelning o'lchami 33 dan 33 sm gacha, faol qismning maydoni 828 kv. sm, va diafragma - 76%. Kvadrat metr uchun 1 ming kandela yorqinligi bilan yorug'lik zarralari oqimi vatt uchun 25 lumenni tashkil qiladi. Bugungi kunda sotuvga qo'yilgan eng katta Lumiotec paneli 15 dan 15 santimetrga teng va har bir vatt uchun 60 lumengacha yorug'lik oqimiga ega, bu bitta lyuminestsent lampochkaga teng. Panasonic esa 2020-yilga kelib vattiga 128 lumenli OLED displeyni ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda. Amerika korporatsiyasi u bilan raqobatlashadiDoE, bu vatt uchun 170 lumengacha bo'lgan panellarni va'da qiladi.

OLED panellari istiqbollari

Hozirgi kunda mavjud dizaynlarning aksariyati prototiplardir. Ular qimmat, cheklangan miqdorda ishlab chiqariladi, egilmaydi va hali etarlicha samarali emas. Yirik korporatsiyalar o‘z faoliyatini loyiha tannarxini pasaytirish, hajmini oshirish va ishlab chiqarish samaradorligini oshirishga qaratgan. Mutaxassislar 2020 yilga borib jahon bozorida hamyonbop narxlarda ushbu mahsulot ommaviy ko'rinishini bashorat qilmoqda.

OLED yoritish

Yoritishdagi organik LEDlar hali bozorda boshlang'ich bosqichida. Ushbu mahsulotni ommaviy ishlab chiqarish hali hech qanday korporatsiya tomonidan yo'lga qo'yilmagan. Bunday lampalarning narxi o'rtacha iste'molchi uchun hali ham yuqori bo'lib, ularning yorqinligi va hayoti ko'p narsani orzu qiladi. OLED yoritgichlarining global bozordagi ulushi 75 milliard dollarga teng. Ushbu mahsulotlarning iste'molchilari jismoniy shaxslar emas, balki mebel va binolarni loyihalash bilan shug'ullanadigan boshqa korporatsiyalar, shuningdek, avtomobilsozlik korporatsiyalaridir.

Ijobiy va kamchiliklar

Organik LEDlarning afzalliklari ham, kamchiliklari ham bor. Birinchisi, ularning kam quvvat iste'moli va yorug'likning butun panel bo'ylab bir xil taqsimlanishi, yuqori samaradorlik, ekologik toza va yumshoq yorug'lik shubhasizdir. Ammo asosiy afzallik - ularga moslashuvchanlik va noziklikni berish qobiliyati. Kamchiliklarni diodlarning qisqa muddati, yuqori narx va texnologik muammolar (organik) deb hisoblash mumkin.komponent suv bilan aloqa qilganda oksidlanadi, bu qo'shimcha muhrlanishni talab qiladi). Biroq korporatsiyalar bu texnologiyalarni elektronikaning kelajagi sifatida ko‘rib, ularni rivojlantirishga sarmoya kiritishda davom etmoqda.

Bu qanchalik barqaror

OLED materiallarida og'ir metallar va simob kabi zaharli elementlar mavjud emas. Ular osongina qayta ishlanadi va maxsus yig'ish va yo'q qilish uchun qo'shimcha texnologik imkoniyatlarni talab qilmaydi. OLED fosforli lampalardagi iridiy zaharli emas va miqdori juda kichik. Yupqa va engil OLED panellarini tashish kamroq resurslarni talab qiladi, bu esa xarajatlarni kamaytiradi va atrof-muhitga yukni kamaytiradi. Masalan, 55 dyuymli OLED televizor qalinligi 4 mm va og‘irligi 4-5 kilogrammga teng.

Badiiy adabiyot haqiqatga aylanadi

Ba'zi ekspertlarning shubhalariga qaramay, ko'pchilik OLED texnologiyasi XXI asrda katta yutuq bo'lishiga ishonchi komil. Fantastik loyihalar haqiqatga aylanadi, xususan:

• Mana shu texnologiyalar xayoliy emas, balki juda real uch oʻlchamli rasmni yaratishga imkon beradi.
• Hamma joyda yoritish OLED lampalar bilan almashtiriladi.
• Shaffof quyosh panellari paydo bo'ladi.
• Moslashuvchan gadjet monitorlari choʻntagingizga sigʻadi.
• Yuqori rang sifati va keng koʻrish burchagiga ega boʻlgan nihoyatda yengil monitorlar bir zumda javob beradi, eng kichik oʻlcham va oʻlchamlarga ega boʻladi.
• Texnologiyalarning harbiy sanoatda qoʻllanilishi umuman hayratlanarli.
• Bu yerdaYorqin liboslar allaqachon dizaynerlar kollektsiyalarida paydo bo'lgan.

Lekin shu bilan to'xtamang - nazariyotchi olimlar va amaliyotchilarning shiori. Zamonaviy ilm-fan uzoq vaqtdan beri har qanday kashfiyot tsivilizatsiya rivojlanishini butunlay oldindan aytib bo'lmaydigan yo'nalishga aylantirishi mumkin bo'lgan bifurkatsiya nuqtasida edi. Bunday kashfiyotlar uchun juda ko'p misollar mavjud: bu vakuumning to'liqligi va Krasnikov quvurlari va hatto chuqur kosmosda organik birikmalarning kashf etilishi. Bugungi kunda elektron gadjetlarning avangardi organik yorug'lik chiqaradigan diodlardir, ammo ertaga nima bo'ladi - kim biladi?