Üzvi LEDlər nədir?

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Dünya ictimaiyyətinin bütün sənayenin yaşıllaşdırılmasını və istehlakçının ekoloji şüurunun artırılmasını nəzərdə tutan davamlı inkişaf konsepsiyasına gəlişi ilə “orqanik” etiketi daşıyan məhsullar böyük maraq doğurur. və artan tələb. Və üzvi LEDlər istisna deyil. Yeni texnoloji həllər və yeni məhsullar daima zamanla ayaqlaşan “qabaqcıl” istehlakçıların diqqətini cəlb edir. Bu nədir - üzvi işıq yayan diodlar, onların iş prinsipləri və istifadə perspektivləri hansılardır? Bu məqalənin mövzusudur.

Bir az tarix

Üzvi materialların elektrolüminessent xüsusiyyətləri 1950-ci ildə fransız fiziki Andre Bernanoz tərəfindən kəşf edilmişdir. Lakin 1987-ci ilə qədər bu kəşf Kodak tərəfindən istehsal edilən ilk OLED cihazında texnoloji həllə çevrildi. Və 2000-ci ildə birdən-birə üç kimyaçı - A. MakDiarmid, H. Şirakava və A. Heeger bu sahədəki kəşflərə görə Nobel mükafatına layiq görüldülər.üzvi mənşəli nazik keçirici polimerlər. Yalnız 2008-ci ildə ilk OSRAM OLED lampası satışa çıxdı, onlardan yalnız 25 nüsxəsi 25.000 avro qiymətinə istehsal edildi. Bu gün belə lampalar bir neçə şirkət tərəfindən 500 avro qiymətinə təklif olunur və OLED texnologiyalarında artıq bir neçə istiqamət var: PHOLED, TOLED, FOLED və başqaları yalnız mütəxəssislər üçün başa düşüləndir.

Üzvi haradadır?

Qəribədir, lakin bu kontekstdə "üzvi" sözünün istifadəsinin heyvan və ya bitki mənşəli məhsullarla heç bir əlaqəsi yoxdur. Üzvi işıq yayan diodlar və ya OLED (İngilis dilindən Organic Light Emitting Diode), elektrik cərəyanı keçdikdə radiasiya yaradan karbon materialından hazırlanmış yarımkeçiricidir. Onların istehsalında üzvi kimya məhsulları (karbon birləşmələri) istifadə olunur ki, bu da bizə onları üzvi LED adlandırmağa imkan verir.

Dizayn və kompozisiya

Cihazın özü dörd hissədən ibarətdir: əsas, anod, katod, keçirici və şüalanma təbəqələri. Baza və ya substrat şüşə, plastik və ya metalləşdirilmiş plitələrdən hazırlana bilər. Anod qalay ilə qatlanmış indium oksiddir. Keçirici və şüalanma təbəqələri polimerlər və aşağı molekulyar çəkili üzvi birləşmələr təbəqələridir. Katod alüminium, kalsium və ya digər metaldan hazırlanır.

Texnologiya fiziklər üçün deyil

Üzvi işıq yayan diodlar sendviç prinsipi əsasında qurulub. Yarımkeçiricilərin bir neçə nazik təbəqəsiüzvi mənşəli müxtəlif yüklü elektrodlar (müsbət və mənfi) arasında sıxışdırılır. Və bütün bunlar şəffaf material - şüşə və ya plastik (məsələn, çevik poliamid) əsasında yerləşir. Elektrodlardan cərəyan keçdikdə onlar yüklü hissəciklər (kvazihissəciklər və elektronlar) əmələ gətirirlər. Orta üzvi təbəqədə bu hissəciklər cəmləşərək yüksək enerjili həyəcan yaradır ki, bu da üzvi təbəqə tərəfindən müxtəlif rəngli işığın buraxılmasına səbəb olur. Beləliklə, üzvi işıq yayan diodlardakı aktiv matris dəqiq olaraq lüminesans və ya fosforlu üzvi təbəqələrdir.

OLED massivlərinin növləri

OLED displeylər matrisin növünə görə aktiv-matris və passiv-matris bölünür. Aktiv matrisli qurğular anod filminin altında yerləşən nazik təbəqəli sahə effektli tranzistorlar tərəfindən idarə olunur. Passiv matrisdə görüntü perpendikulyar şəkildə yerləşən anod və katod zolaqlarının kəsişmə nöqtəsində formalaşır, idarəetmə isə xarici dövrədən həyata keçirilir. Buna əsaslanaraq, rəngli OLED displeylər üçün üç sxem var:

• Ayrı rəng yayıcıları ilə - üç üzvi matris təsvirin formalaşdığı üç əsas rəng (mavi, yaşıl və qırmızı) yayır.
• Üç ağ emitent və xüsusi rəng filtrləri ilə.
• Mavi emitentlər qısa dalğa uzunluqlarını qırmızı və yaşıl uzun dalğa uzunluqlarına çevirir.

Müasir proqram

Bu gün OLED texnologiyalarından əsasən istifadə olunuryüksək ixtisaslaşmış inkişaflar. Holoqrafiya və gecə görmə cihazları, avtomobil radiolarının və rəqəmsal kameraların üzvi displeyləri, telefon ekranları və işıq mənbələri, televizorlar və monitorlar - bütün bunlar OLED texnologiyalarının reallığıdır.

OLED ömrü

Bu texnologiyadan istifadə etməklə yaradılmış bütün müasir cihazlar gec-tez rəngin yanması nümayiş etdirir. Hətta açılışda üzvi işıq yayan diodların radiasiyasının kövrəkliyi aşkar edilmişdir. Ekranın parlaqlığı 50% azalıbsa, bu gün cihazın xidmət müddəti demək olar ki, tükənmiş hesab olunur. Təxminən 70% bu göstəricidə əməliyyat dayandırılır. Lakin korporasiyaların bu texnologiyalara qoyduğu investisiyalar öz bəhrəsini verir - əksər hallarda istehlakçılar köhnəlmiş cihazları xidmət müddətinin sonuna yaxınlaşmadan dəyişirlər.

Ən çox

Bu günə qədər ən böyük OLED paneli OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS arasında birgə layihənin məhsuludur. Panelin ölçüsü 33x33 sm, aktiv hissəsinin sahəsi 828 kv. sm və diyaframı - 76%. Kvadrat metrə 1 min kandela parlaqlığı ilə işıq hissəciklərinin axını hər vatt üçün 25 lümendir. Bu gün satışda olan ən böyük Lumiotec paneli 15x15 santimetrdir və hər vatt üçün 60 lümenə qədər işıq axınına malikdir ki, bu da bir flüoresan lampa ilə bərabərdir. Panasonic isə 2020-ci ilə qədər hər vatt üçün 128 lümen OLED displey təqdim etməyi planlaşdırır. Amerika korporasiyası onunla rəqabət aparırVatt başına 170 lümenə qədər panellər vəd edən DoE.

OLED panelləri üçün perspektivlər

Bu gün mövcud dizaynların əksəriyyəti prototiplərdir. Onlar bahalıdır, məhdud miqdarda hazırlanır, əyilmir və hələ kifayət qədər təsirli deyil. İri korporasiyalar öz fəaliyyətlərini layihənin dəyərinin azaldılmasına, həcminin artırılmasına və məhsuldarlığın artırılmasına yönəldiblər. Mütəxəssislər 2020-ci ilə qədər bu məhsulun münasib qiymətlərlə dünya bazarında kütləvi şəkildə görünəcəyini proqnozlaşdırırlar.

OLED işıqlandırma

İşıqlandırmada üzvi LED-lər hələ bazarda başlanğıc mərhələsindədir. Bu məhsulun kütləvi istehsalı hələ heç bir korporasiya tərəfindən həyata keçirilməyib. Belə lampaların qiyməti adi istehlakçı üçün hələ də kifayət qədər yüksəkdir və onların parlaqlığı və həyatı arzuolunan bir şey buraxır. OLED işıqlandırmanın 75 milyard dollarlıq qlobal bazar payı olduqca kiçik bir məbləğdir. Bu məhsulların istehlakçıları fiziki şəxslər deyil, mebel və binaların dizaynı ilə məşğul olan digər korporasiyalar, eləcə də avtomobil sənayesi korporasiyalarıdır.

Müsbət və mənfi cəhətlər

Üzvi LED-lərin həm üstünlükləri, həm də mənfi cəhətləri var. Birincilər arasında, onların aşağı enerji istehlakı və işığın bütün panel üzərində vahid paylanması, yüksək səmərəlilik, ekoloji təmizlik və yumşaq işıq mübahisəsizdir. Ancaq əsas üstünlük onlara elastiklik və incəlik vermək qabiliyyətidir. Və çatışmazlıqlar diodların qısa ömrü, yüksək qiymət və texnoloji problemlər (üzvi) hesab edilə bilər.komponent su ilə təmasda oksidləşir, bu da əlavə sızdırmazlığı tələb edir). Lakin korporasiyalar bu texnologiyaların inkişafına sərmayə qoymağa davam edir və onları elektronikanın gələcəyi kimi görürlər.

Bu nə qədər davamlıdır

OLED materiallarında ağır metallar və civə kimi zəhərli elementlər yoxdur. Onlar asanlıqla təkrar emal olunur və utilizasiya üçün xüsusi toplama və əlavə texnoloji imkanlar tələb etmir. OLED fosforlu lampaların iridiumu toksik deyil və miqdarı olduqca kiçikdir. İncə və yüngül OLED panellərin daşınması daha az resurs tələb edir ki, bu da xərcləri azaldır və ətraf mühitə olan yükü azaldır. Məsələn, 55 düymlük OLED televizorun qalınlığı 4 mm və çəkisi təxminən 4-5 kiloqramdır.

Bədii ədəbiyyat reallığa çevriləcək

Bəzi ekspertlərin skeptisizminə baxmayaraq, əksəriyyəti OLED texnologiyasının 21-ci əsrdə böyük sıçrayış olacağına əmindir. Fantastik layihələr reallaşacaq, yəni:

• Məhz bu texnologiyalar illüziya deyil, kifayət qədər real üçölçülü şəkil yaratmağa imkan verəcək.
• Hər yerdə işıqlandırma OLED lampalarla əvəz olunacaq.
• Şəffaf günəş panelləri görünəcək.
• Elastik qadcet monitorları cibinizə sığacaq.
• Yüksək rəng keyfiyyəti və geniş baxış bucağı ilə inanılmaz dərəcədə yüngül monitorlar ani reaksiya, ən kiçik ölçü və ölçülərə sahib olacaq.
• Hərbi sənayedə texnologiyanın tətbiqi ümumiyyətlə heyrətamizdir.
• BuradaParlaq p altarlar artıq dizayner kolleksiyalarında peyda olub.

Ancaq bununla da dayanma - nəzəri alimlərin və praktiklərin şüarı. Müasir elm çoxdan bifurkasiya nöqtəsindədir, hər hansı bir kəşf sivilizasiyanın inkişafını tamamilə gözlənilməz bir kursa çevirə bilər. Bu cür kəşflərin çoxlu nümunələri var: bu, vakuumun dolğunluğu və Krasnikovun boruları və hətta dərin kosmosda üzvi birləşmələrin kəşfidir. Bu gün elektron qadcetlərin avanqardı üzvi işıq yayan diodlardır, lakin sabah nə olacaq - kim bilir?