Органикалық диодтар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
Әл - Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Факультеті Физика - техникалық
Кафедрасы Қатты дене және бейсызық физикасы

СӨЖ
Тақырыбы: Органикалық диодтар

Орындаған: Нұржан Ж. Бектұрсын А.
Тексерген: Сагидолда Е.

Алматы, 2022ж
ЖОСПАР
Ⅰ Кіріспе
Ⅱ Негізгі бөлім
1.
2.
3.
Ⅳ Қорытынды
Ⅴ Пайдаланылған әдебиеттер

Органикалық жарық диоды (ағылш. gganic light-emitting diode, socr. OLED) - электр тогы өткен кезде тиімді жарық шығаратын органикалық қосылыстардан жасалған жартылай өткізгіш құрылғы. OLED технологиясының негізгі қолданылуы ақпаратты көрсету құрылғыларын (дисплейлерді) жасау кезінде кездеседі.

Органикалық жарықдиодты (OLED) жасау үшін бірнеше полимер қабаттарынан тұратын жұқа қабатты көп қабатты құрылымдар қолданылады. Анодқа кернеу катодына қатысты оң әсер еткенде, Электрон ағыны құрылғы арқылы катодтан анодқа өтеді. Осылайша, катод электрондарды эмиссия қабатына береді, ал анод электрондарды өткізгіш қабаттан алады немесе басқаша айтқанда, анод өткізгіш қабатқа тесіктер береді. Эмиссиялық қабат теріс заряд алады, ал өткізгіш қабат оң заряд алады. Электростатикалық күштердің әсерінен электрондар мен тесіктер бір-біріне қарай жылжиды және кездескен кезде рекомбинацияланады. Бұл катодқа жақынырақ болады, өйткені органикалық жартылай өткізгіштерде тесіктер электрондарға қарағанда көбірек қозғалғыштыққа ие. Рекомбинация кезінде электрон энергияны жоғалтады, ол көрінетін жарық аймағында фотондардың сәулеленуімен (эмиссиясымен) жүреді. Сондықтан қабат эмиссия деп аталады. Құрылғы кернеу катодына қатысты теріс анодқа берілгенде жұмыс істемейді. Бұл жағдайда тесіктер анодқа, ал электрондар катодқа қарама -- қарсы бағытта қозғалады, ал тесіктер мен электрондардың рекомбинациясы болмайды.

Материалдар мен технологиялар
OLED материалдары микромолекулалық ("small molecule" OLED), полимерлер (Polymer Light Emitting Diodes -- PLED) және алғашқы екі түрдің будандары болып бөлінеді. Жарықдиодты өндірістегі негізгі айырмашылық-субстратқа жарық шығаратын кристалдарды қолдану әдісі. SM-OLED вакуумды бүрку әдісімен, PLED-сиялы басып шығару арқылы жасалады (қарапайым және арзан технология). 1990 жылдардың аяғында Universal Display Corporation (UDC) фосфоресцентті органикалық жарық диодтарын жасады, онда тесіктер мен электрондардың қабаттары полимерде еритін фосфоресцентті төмен молекулалы материал негізінде жасалады. PHOLED диодтарын қолдану дәстүрлі OLED-мен салыстырғанда панельдердің жарықтығын төрт есе арттырады.
Анод материалы ретінде әдетте қалайы қосылған индий оксиді қолданылады. Ол көрінетін жарық үшін мөлдір және полимер қабатына тесіктерді енгізуге көмектесетін жоғары шығыс жұмысына ие. Катод көбінесе алюминий және кальций сияқты металдардан жасалады, өйткені олардың өнімділігі төмен, полимер қабатына электрондардың енгізілуіне ықпал етеді.

Қолдану
Органикалық жарықдиодты дисплейлер смартфондарға (мысалы, Samsung Galaxy (note 8, J5, S9), Oneplus 5t, Google Pixel 2 және т. б.), планшеттерге, электронды кітаптарға, сандық фотокамераларға, автомобильдік борттық компьютерлерге, OLED теледидарларына, сандық индикаторларға арналған шағын OLED дисплейлеріне салынған. автомагнитол, қалта сандық аудио ойнатқыштар, смарт сағат, фитнес білезіктер (XIAOMI Mi Band, Fitbit Charge 2, Garmin Vivosport). Органикалық дисплейлер көрсететін артықшылықтарға деген қажеттілік жыл сайын артып келеді. Бұл факт жақын арада OLED технологиясымен жасалған дисплейлердің электроника нарығында басым болу ықтималдығы жоғары деген қорытындыға келеді. Қазіргі уақытта OLED технологиясы көптеген жоғары мамандандырылған әзірлемелерде қолданылады, мысалы, түнгі көру құралдарын жасау үшін. OLED жоғары ажыратымдылықтағы голографияда қолданылуы мүмкін (volumetric display). 2007 жылы 12 мамырда ЭКСПО-Лиссабонға үш өлшемді бейне ұсынылды (осы материалдардың ықтимал қолданылуы). Органикалық жарық диодтары жарық көзі ретінде қолданылады. OLED жалпы жарықтандыру көздері ретінде қолданылады (ЕО-да-olla жобасы). Қисық дисплей (смартфон (мысалы., Samsung Galaxy S6S7 Edge), теледидар) -- қалың пленка қолданылды (қалыңдығы 1 мм-ден сәл асады), оның ішінде органикалық жарық диодтары бар (матрицаның артқы жағында, мыс фольга қабатының астында амортизациялық қабат орналасқан).
Сондай -- ақ, осы технологияға негізделген-икемді дисплей (ағылш.) үшін икемді смартфон (ағылш.) (Samsung Galaxy Fold, Escobar Fold).
OLED дисплейлерінің артықшылықтары мен кемшіліктері Артықшылықтары:
Жарықтық: OLED дисплейлері бірнеше кдм2 -- ден (түнгі жұмыс үшін) өте жоғары жарықтылыққа-100 000 кдм2-ден жоғары сәулелену жарықтығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, олардың жарықтығы өте кең динамикалық диапазонда реттеледі. Дисплейдің қызмет ету мерзімі оның жарықтығына кері пропорционалды болғандықтан, құрылғылар үшін төмен жарықтық деңгейлерінде жұмыс істеу ұсынылады-1000 кдм2 дейін;
Контраст: OLED дисплейлерінде 2 000 000:1 және одан да көп шексіз контраст бар;
Қуат тұтыну: қуат тұтыну бойынша кез-келген нәрсені СКД-мен салыстыру қиын, өйткені жұмыс режиміндегі сұйық кристалды ұяшық өте аз токты қажет етеді. Алайда, оның жұмысын қамтамасыз ететін көмекші құралдар (аппараттық драйверлер, артқы жарық) өте көп немесе, керісінше, өте аз тұтынуы мүмкін -- бұл немесе басқа СКД дисплейінің жұмысымен анықталады. OLED дисплейлерінде қуат тұтыну жарықтық пен жарқыл аймағына тікелей пропорционалды. Яғни, ағымдағы сәтте әрбір жеке пиксельдің жарықтығына байланысты.
Плазмалық дисплейлермен салыстырғанда:
кіші өлшемдер мен салмақ;
бірдей кескін жарықтығымен салыстырмалы түрде төмен қуат тұтыну;
икемді экрандар жасау мүмкіндігі;
үлкен ажыратымдылықтағы экрандарды жасау мүмкіндігі.
Сұйық кристалды дисплейлермен салыстырғанда:
кіші өлшемдер мен салмақ;
жарықтандырудың қажеті жоқ;
үлкен көру бұрыштары-кескін кез келген бұрыштан сапаны жоғалтпай көрінеді;
лезде жауап беру (СКД -- ге қарағанда бірнеше рет жылдамырақ) - бұл инерцияның толық болмауы;
жоғары контраст;
икемді экрандар жасау мүмкіндігі;
жұмыс температурасының үлкен диапазоны (-40-тан +70 °C-қа дейін
Кемшіліктері:
көк жарқыл диодтарының қысқа қызмет ету мерзімі;
біріншіден, ұзаққа созылатын толық TrueColor дисплейлерін жасау мүмкінностьстігі;
үлкен және тіпті орташа OLED матрицаларын жасау технологиясының жұмыс істемеуі және нәтижесінде қымбаттығы;
OLED дисплейлері ылғалға өте сезімтал.
Жасыл жарық диодының қызмет ету мерзімі -- 130000 сағат, қызыл -- 50000 сағат, көк-15000 сағат. Пайдалану мерзімі мен кескін жарықтығы арасында кері байланыс бар: жарықтық шегі неғұрлым жоғары болса, қызмет ету мерзімі соғұрлым аз болады. Қазіргі уақытта экран өндірушілері шешіп жатқан басты мәселе - "қызыл" OLED және "жасыл" OLED "көк" OLED-ге қарағанда ондаған мың сағатқа үздіксіз жұмыс істей алады. Бұл кескінді көзбен бұрмалайды, экранның "күйіп қалу" әсеріне әкеледі. Мұны жаңа технологияны қалыптастырудың уақытша қиындықтары деп санауға болады -- "балалар аурулары", өйткені жаңа берік фосфорлар жасалуда[көзі 601 күн көрсетілмеген]. Матрицалық өндіріс қуаты да өсуде.
Тарих
Француз ғалымы Андре Бернаноз (фр. André Bernanose) және оның әріптестері 1950 жылдардың басында акридин қызғылт сары және хинакрин бояғыштарының мөлдір жұқа қабықшаларына жоғары вольтты айнымалы токты қолдану арқылы органикалық материалдардағы электролюминесценцияны ашты. 1960 жылы Dow Chemical зерттеушілері легирленген Антраценді қолдана отырып, айнымалы токпен басқарылатын электролюминесцентті жасушаларды жасады.

Мұндай материалдардың төмен электр өткізгіштігі полиацетилен және полипиррол сияқты заманауи органикалық материалдар қол жетімді болғанға дейін технологияның дамуын шектеді. 1963 жылы бірқатар мақалаларда ғалымдар йод қосылған полипирролда жоғары өткізгіштікті байқағанын хабарлады. Олар 1 Смсм өткізгіштікке жетті. Тек 1974 жылы олар "қосулы" күйде жоғары өткізгіштігі бар меланин негізіндегі қосқыштың қасиеттерін зерттеді. Бұл материал қосу кезінде жарықтың жарқылын шығарды.

1977 жылы тағы бір зерттеушілер тобы тотыққан және йодпен легирленген полиацетиленде жоғары өткізгіштік туралы хабарлады. 2000 жылы Алан Хигер, Алан Макдиармид және Хидеки Ширакава "өткізгіш органикалық полимерлерді ашқаны және зерттегені"үшін химия бойынша Нобель сыйлығын алды.

Микромолекулаларға негізделген алғашқы диодты құрылғы 1980 жылдары Eastman Kodak компаниясында Дэн Цинюнь мен Стивен Ван слик (ағылш. Steven Van Slyke) (қазір kateeva компаниясының техникалық директоры) . 2014 жылы OLED өнертабысы үшін ғалымдар химия бойынша 2014 жылғы Нобель сыйлығының лауреаттарының қысқа тізіміне енді. 1999 жылдың ақпанында Sanyo Electric және Eastman-Kodak корпорациялары OLED дисплейлерін әзірлеу және нарыққа шығару үшін альянс құрды.

Бірінші жарық шығаратын полимер-полифениленвинилен (ағылш. Poly (p -- phenylene vinylene)) - 1989 жылы Кембридж университетінің Кавендиш зертханасында синтезделген. 1990 жылы Nature журналында ғалымдардың жасыл жарықтығы бар полимер және "өте жоғары тиімділік"туралы мақаласы пайда болды. 1992 жылы полимерлі жарық шығаратын материалдар шығаратын Cambridge Display Technolodgy (CDT) құрылды. Осы кезден бастап жарықдиодты өндірістің екі бағыты қатар дами бастады: микромолекулалар (SM-OLED) және полимерлер (P-OLED) негізінде.
Гибридті жарық шығаратын қабат жасалды, онда жарық шығаратын өткізгіш молекулалар араласқан өткізбейтін полимерлер қолданылады. Полимерді қолдану оптикалық қасиеттерін нашарлатпай механикалық қасиеттерде артықшылықтар береді. Жарық шығаратын молекулалар бастапқы полимердегідей беріктікке ие.
Алғашқы қолданыстар:
2009 жылдың жазында Оңтүстік Кореяның LG компаниясы органикалық жарық шығаратын диод технологиясымен жасалған алғашқы жаппай 15 дюймдік теледидарды коммерциялық өндіру мен сатуды бастау жоспарлары туралы хабарлады. LG жаппай өндіріс үшін OLED технологиясын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.