Organiese lig-emitterende diodes: 11 feite wat jy moet weet

Contents [show]

Wat is 'n OLED? | Wat beteken led?

'n OLED is 'n afkorting vir Organic Light-emitting Diodes. Dit is basies 'n tipe liguitstralende diode of LED wat 'n emitterende elektroluminescerende laag het wat as 'n film van organiese verbindings optree en verantwoordelik is vir die uitstraal van lig wanneer 'n elektriese stroom toegepas word. Deesdae word organiese LED's op groot skaal gebruik vir die ontwikkeling van digitale skerms in verskeie toestelle soos televisie, monitors, fone, draagbare draagbare speeltoestelle, slimhorlosies, ens. Organiese liguitstralende diodes word ook in vastestofbeligtingstoestelle ingesluit.

organiese led of oled
'n Organiese ligdiode of OLED-TV. Beeldbron: Steve Liao – https://www.flickr.com/photos/steveliao/2089119570/
Die  Sony XEL-1 televisie, die eerste OLED TV (bemark 2007–2010).
CC BY-SA 2.0

Hoe word OLED's gebou?

'n Algemene organiese lig-emitterende diode bestaan ​​uit 'n vel organiese materiaal wat op 'n substraat neergelê word, wat tussen die katode en die anode geplaas word. Die delokalisering van pi-elektrone as gevolg van die konjugasie oor 'n gedeelte van die hele molekule, wat daartoe lei dat die organiese molekules elektries geleidend word. Hierdie materiale gedra hulle soos organiese halfgeleiers aangesien hul geleidingsvermoë tipies tussen dié van isolators en geleiers lê. In hierdie materiale word die rol van die valensie- en geleidingsbande van anorganiese halfgeleiers uitgevoer deur die laagste onbesette en hoogste besette molekulêre orbitale (LUMO en HOMO).

Aanvanklik is polimeer organiese lig-emitterende diodes ontwerp om 'n enkele organiese laag te hê. Deesdae kan meerlaag organiese LED's egter ontwikkel word met twee of meer lae om die doeltreffendheid van die toestel te verbeter. Saam met die aantal lae is die soort materiaal wat gebruik word om ladinginspuiting by elektrodes te help ook belangrik in die finale funksionering van die toestel.

Die geleidende eienskap van die materiaal wat gebruik word, bepaal of daar 'n meer geleidelike elektroniese vloei sal wees, of 'n ladingblokkering of weerstand om na die teenoorgestelde elektrode te beweeg en onontgin te word. Die stof word gekies na gelang van materiaal-eienskappe soos elektriese geleidingsvermoë, optiese deursigtigheid en chemiese stabiliteit. Deesdae het organiese LED's 'n eenvoudige dubbellaagstruktuur wat bestaan ​​uit 'n emissielaag en 'n geleidende laag. Op grond van die chemiese struktuur van die materiaal kan die uitstraler óf fluoresserend óf fosforescerend wees.

Organiese lig-emitterende diode struktuur. Beeldbron; AMOLED.png: www.universaldisplay.com afgeleide werk: Pedro Spoladore (praat), AMOLED-afCC BY-SA 3.0

Hoe werk 'n organiese lig-emitterende diode?

Wanneer die operasie begin, word 'n potensiële verskil oor die organiese liguitstralende diode toegepas. Die anode word op 'n hoër potensiaal gehou met betrekking tot die katode. Die materiaal van die anode is gebaseer op materiaal-eienskappe soos elektriese geleidingsvermoë, optiese deursigtigheid en chemiese stabiliteit. Die laagste onbesette molekulêre orbitaal van die organiese laag (by die katode) ontvang die ingespuite elektrone en die hoogste besette molekulêre orbitaal (by die anode) onttrek die elektrone of met ander woorde, spuit elektron-gat pare in. In organiese halfgeleiers is die gate relatief meer beweeglik as die elektrone. Daarom vind die rekombinasie van elektrone en gate in 'n eksiton nader aan die emissielaag plaas.

Dit lei tot die verval van 'n opgewekte toestand wat lei tot die uitstraling van straling met die golflengte wat in die sigbare spektrum wissel. Die presiese golflengte of frekwensie van die uitgestraalde straling word bepaal deur die bandgaping van die materiaal, dws die verskil in energievlakke van die HOMO en LUMO. In die geval van fosforiserende uitstralers, verval die opwekkings (enkel- en drieling) radiatief. In die geval van fluoresserende stralers, straal die drieling egter geen lig uit nie. Hierdie fluoresserende stralers beskik oor 'n maksimum intrinsieke doeltreffendheid van slegs 25%. Die fosforescerende stralers (veral van kort golflengte {blou}) het egter 'n laer leeftyd in vergelyking met fluoresserende stralers.

Die elektron-gat fermione wat gegenereer word, het 'n halfheelgetal spin. Eksitone kan in enkel- of drievoudige toestande bestaan, gebaseer op die kombinasie van verskillende spins van elektrone en gate. Vir elke singlet-eksiton word drie triplet-eksitone gevorm. Die verval van die drielingtoestand (wat algemeen voorkom in fosforescent) verbied spin en verhoog dus die oorgangstydperk. Fosforeserende organiese lig-emitterende diodes fasiliteer intersisteem-kruising vanaf beide triplet- en singlet-toestande deur spin-baan-interaksies te gebruik. Dit verbeter interne doeltreffendheid. Deesdae word organiese ligdiodes op groot skaal gebruik vir die ontwikkeling van digitale skerms in verskeie toestelle soos televisie, monitors, fone, draagbare draagbare speeltoestelle, slimhorlosies, ens. Organiese liguitstralende diodes word ook in soliede-toestand beligtingstoestelle ingesluit.

OLED schematic.svg
Organiese lig-emitterende diode skematies – 1. Katode, 2. Emissielaag, 3. Emissie van straling, 4 . Geleidende laag, 5. Anode Beeldbron: Organiese lig-emitterende diode Rafał Konieczny, OLED skematieseCC BY-SA 3.0

Wat is die emissiespektrum van OLED's?

Die golflengte van straling wat uitgestraal word, hang af van die tipe materiaal wat gebruik word en die aantal lae van die materiaal. Die energie van die straling is gelyk aan die bandgaping van die materiaal dws die verskil in energievlakke van die HOMO en LUMO. Die finale of totale emissie van 'n organiese lig-emitterende diode kan feitlik ingestel word om enige gegewe kleur, insluitend wit en swart, voor te stel. Die kleurtemperatuur kan ook verander word deur talle verskillende kombinasies van lae in 'n enkele toestel saam te stel. Organiese lae is tipies deursigtig in die sigbare spektrale reeks. Oor die algemeen, om optimale kleurkombinasieresultate te behaal, is organiese liguitstralende diodes toegerus met drie verskillende kleurlae, naamlik - RGB (rooi, groen en blou).

Wat is omgekeerde OLED's?

In die geval van omgekeerde organiese lig-emitterende diodes, is die anode op die substraat geposisioneer, wat in stryd is met die konvensionele organiese LED-struktuur. In 'n omgekeerde organiese lig-emitterende diode, is die katode gekoppel aan die drein einde van 'n n-kanaal. Dit word gebruik in die ontwikkeling van toestelle met AMOLED-skerms.

Organiese lig-emitterende diodes
AMOLED fone. Organiese lig-emitterende diode Beeldbron: Samsung Galaxy Sake 10OLED-skermsCC BY-SA 4.0

Wat is gegradeerde Heterojunction OLED's?

In die geval van Gegradeerde Heterojunction Organic Light Emitting Diodes, is daar 'n geleidelike vermindering in die fraksie van elektrongate na elektrontransporterende chemikalieë. Dit word gedoen om byna 200% meer die kwantumdoeltreffendheid te bereik as die konvensionele Organiese Ligemitterende Diode-struktuur.

Wat is gestapelde OLED's?

In die geval van gestapelde organiese lig-emitterende diodes, rangskik die pixel-argitektuur wat gebruik word, die rooi, groen en blou subpiksels vertikaal bo-op mekaar eerder as horisontaal langs mekaar. Dit lei tot 'n groot toename in kleurdiepte, omvang en 'n aansienlike vermindering in piekselgaping. Die ander vertoningsmetodes gebruik gewoonlik die rangskikking langs mekaar wat die potensiële resolusie verminder.

Wat is die tegniese kenmerke van 'n konvensionele OLED?

Eienskappe van organiese lig-emitterende diode

Die tegniese kenmerke van 'n konvensionele organiese lig-emitterende diode word hieronder getoon:

Energiedoeltreffendheid180 lm/WtСhuurdoeltreffendheid40 cd/AInterne Quantum Doeltreffendheid (Uitgang/Foto)100%Eksterne Kwantumdoeltreffendheid (Verligte foton/Gevormde foton)40%Bedryfspanning5 – 8 VInsluitingspanning3 – 9 V Uitsighoek180°Helderheid1000 cd/m2Kontras100:1Lewenstyd-6°11+40 jaar Tyd-50°C…

Wat is die voordele van OLED's?

Die voordele van OLED

  1. Organiese lig-emitterende diodes is bioafbreekbare stowwe.
  2. Organiese lig-emitterende diodes is relatief ligter, dunner en meer elasties as die kristallyne lae in vloeibare kristal-skerms of lig-emitterende diodes.
  3. Organiese lig-emitterende diodes is baie buigsaam en daarom kan hulle maklik gevou en opgerol word soos benodig in oprolskerms wat deesdae in sekere materiaal geplaas word. Die rede hiervoor is dat die substraat wat in Organiese LED gebruik word, polimeer is eerder as die glas wat vir 'n LED of 'n LCD gebruik word.
  4. Organiese lig-emitterende diodes is relatief helderder as normale lig-emitterende diodes. Die kunsmatige kontrasverhouding van organiese LED's is hoër. Dit is te wyte aan die feit dat die organiese lae van Organiese LED's baie smaller is as die analoog anorganiese kristallae van 'n LED. Boonop gebruik die geleidende en emitterende lae van organiese LED's nie glas nie (wat 'n gedeelte van die lig absorbeer) en kan 'n multi-laag ontwerp hê.
  5. In teenstelling met 'n LCD, het 'n Organic Light Emitting Diode-opstelling geen vereiste van 'n agtergrondlig nie. Dit help om die energie- of kragverbruik deur 'n organiese LED-toestel te verminder. LCD's het verligting nodig om te help om 'n sigbare beeld te produseer wat meer energie benodig, terwyl OLED's in staat is om hul eie lig op te wek.
  6. Die produksieproses van 'n organiese lig-emitterende diode is makliker en dit kan in groot dun velle verwerk word. In vergelyking is dit baie moeiliker om so 'n groot aantal lae vloeibare kristal te produseer.
  7. Organiese lig-emitterende diodes bied 'n groter kykhoek in vergelyking met LCD's. Dit is omdat 'n organiese LED-pixel lig direk uitstraal. Die pixelkleure van 'n Organiese LED word nie saam met die verandering in die waarnemingshoek van normaal na 'n regte hoek verskuif nie.
  8. 'n Organiese lig-emitterende diode het 'n vinniger reaksietyd in vergelyking met 'n LCD.

Organiese LED-pixel

Organiese LED-pixel straal lig direk uit en pixelkleure van 'n Organiese LED word nie verskuif saam met die verandering in die waarnemingshoek van normaal na 'n regte hoek nie. Organiese lig-emitterende diodes bied 'n groter kykhoek in vergelyking met LCD's.

Wêreld se grootste Oled-skikking. 2850 LG OLED-lig .jpg
Wêreld se grootste organiese lig-emitterende diode-skikking. Beeldbron: organiese LED Sébastien JurkowskiWêreld se grootste Oled-skikking. 2850 LG OLED-lig CC BY-SA 4.0

Wat is die nadele van 'n OLED?

Die nadele van die gebruik van 'n organiese lig-emitterende diode is

  1. Die lewensduur van 'n organiese lig-emitterende diode is laer as LCD. Die groen en rooi Organiese LED-films het langer lewensduur van sowat 46,000 230,000 tot 13 14,000 uur; die blou Organiese LED's het egter baie korter lewenstye tot ongeveer XNUMX-XNUMX XNUMX uur.
  2. Die stowwe wat gebruik word vir die vervaardiging van blou lig in 'n OLED degradeer vinniger as die stowwe wat ander kleure produseer wat 'n vermindering in die algehele luminesensie van die Organiese LED veroorsaak.
  3. Organiese lig-emitterende diodes moet nie met water in aanraking kom nie, want dit lei tot onmiddellike agteruitgang.
  4. Organiese Light Emitting Diode benodig ongeveer drie keer meer krag om 'n beeld met 'n wit agtergrond te vertoon. Die uitgebreide gebruik van wit agtergronde kan lei tot 'n verminderde batterylewe in selfone en ander toestelle.
  5. Organiese lig-emitterende diodes is duur. Hulle kos ongeveer 10 tot 20 keer meer as die soortgelyke presterende LED.
  6. Daar is 'n tekort aan 'n wye reeks kommersieel beskikbare organiese lig-emitterende diode-produkte.
  7. Organiese liguitstralende diodes het hoë kapasitansie wat die toestelmodulasiebandwydte tot ongeveer 100 kHz-reeks beperk.
  8. Organiese lig-emitterende diodes het lae ligdoeltreffendheid.

Wat is die verskille tussen 'n OLED en 'n LED?

Die verskille tussen 'n OLED en 'n LED is:

Organiese Light Emitting Diode of OLEDLigemitterende diode of LED
In die geval van organiese lig-emitterende diodes, bestaan ​​die emitterende elektroluminescerende laag uit organiese verbindings.In die geval van LED's bestaan ​​die emitterende elektroluminescerende laag uit anorganiese stowwe.
In organiese LED-televisie werk elke pixel individueel.LED's kan nie behoorlik as 'n pixel in televisie gebruik word nie as gevolg van die grootte.
Hulle het 'n laer ligdoeltreffendheid.Hulle het hoër ligdoeltreffendheid.
Hulle kan dun en klein wees as gevolg van hul buigsaamheid.Hulle is relatief minder buigsaam.
Hulle gebruik nie 'n agtergrondlig nie, aangesien hulle hul eie lig kan produseer.Hulle kan nie hul eie lig produseer nie en gebruik dus 'n agtergrond.
Hulle is duur.Hulle het relatief laer vervaardigingskoste.
Organiese LED's benodig geen soort glasondersteuning nie.LED's benodig glasondersteuning.
Hulle bied 'n groter kykhoek.Hulle het 'n relatief laer hoekreeks.

Om meer te wete te kom oor liguitstralende halfgeleierdiodes besoek https://lambdageeks.com/light-sensors/

Scroll na bo