Органикалық диодтар

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

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

Әл - Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Картинки по запросу әл фараби университет

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

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.

Органические светодиоды - OLED. Работа и особенности. Применение

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 S6/S7 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 кд/м2 - ден (түнгі жұмыс үшін) өте жоғары жарықтылыққа-100 000 кд/м2-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 кд/м2 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 - 13 сағат, қызыл - 5 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 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 См/см 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 меңгерген әлемдегі алғашқы өндіруші болды.

CES 2012 көрмесінде Samsung және LG сәйкесінше қалыңдығы 7, 6 мм және 4 мм 55 дюймдік OLED теледидарларын ұсынды . Samsung OLED матрицаларын өндіруде технологиялық қиындықтарға тап болды-некенің жоғары деңгейі теледидарларды қолайлы бағамен жаппай өндірумен бірден нарыққа шығуға мүмкіндік бермеді.

LG қол жетімді төрт түсті пиксель технологиясының арқасында WRGB OLED теледидарының кеңірек және қолжетімді ассортиментін ертерек ұсына алды.

IFA 2013 көрмесінде LG әлемдегі алғашқы 77 дюймдік 4K OLED теледидарын жариялады .

CES 2013 көрмесінде Samsung 4, 99 дюймдік 1080 p Super AMOLED дисплейін және икемді OLED дисплейі бар Samsung Galaxy S IV смартфонын ұсынды. 2014 жылдың екінші жартысында Samsung Display икемді AMOLED панельдерін шығара бастады.

Sony Әзірлемелері

Лас-Вегастағы CES 2007-де Sony 11 дюймдік (28 см, 960×540 ажыратымдылық) және 27 дюймдік (68, 5 см, HD ажыратымдылығы 1920×1080) модельдерді, миллионнан бір контрастпен және толық қалыңдығы 5 мм. Sony осы мониторлардың коммерциялық нұсқасын шығарды (XEL-1) Жапонияда 2007 жылдың желтоқсанында.

2007 жылдың 25 мамырында Sony қалыңдығы 0, 3 миллиметр болатын 2, 5 дюймдік (6, 3 см) икемді FOLED экранын ұсынды. Бейне бүгілген экранда көрсетілді.

2008 жылдың 16 сәуірінде Sony қалыңдығы 0, 2 миллиметр және ені 3, 5 дюйм (9 см) OLED дисплейін 320x200 пиксельмен және қалыңдығы 0, 3 мм 11 дюймдік экранды 960x540 пиксельмен таныстырды.

2014 жылы Sony өзінің OLED матрицаларын өндіруді және дамытуды тоқтатты, бұл коммерциялық тұрғыдан сәтті 4K Ultra HD LCD теледидарларына күш салды .

2017 жылы Sony LG өндірісінің матрицаларын қолдана отырып, 55, 65 және 77 дюймдік экран диагоналі бар OLED теледидарларының желісін ұсынды. Sony Bravia A1 флагмандық моделінде 55 дюймдік дисплейде 8 миллионнан астам өзін-өзі жарықтандыратын органикалық жарық диодтары бар.

Басқа компаниялар

Samsung x120 телефоны-OLED экраны бар алғашқы телефон, 2004 ж.

2008 жылдың тамызында жарияланған және 2008 жылдың қазанында сатылымға шыққан Nokia N85 смартфоны - am-OLED дисплейі бар финдік компанияның алғашқы смартфоны.

2008 жылдың 11 наурызында GE Global Research орама түрінде жасалған алғашқы OLED көрсетті [23] .

Chi Mei el Corp of Tainan (Тайнан корпорациясы) Лос-Анджелестегі конференцияда (2008 ж. 20-22 мамыр) 25 дюймдік төмен температуралы мөлдір кремний OLED көрсетті.

Epson 2004 жылы 40 дюймдік дисплей шығарды.

2017 жылдың жазында KAIST Кореяның озық технологиялар институтының мамандары матаға тоқылған органикалық диодтарда дисплейлер жасай алды.

Өндірушілер мен сату нарығы

OLED дисплей нарығы баяу, бірақ сенімді түрде өсуде. Негізгі өндірушілер: Samsung (27 %), Pioneer (20 %), RiTdisplay (18 %), LG Display (18 %) [25] .

Бүгінгі таңда әлемдік нарықтағы коммерциялық OLED теледидарларын LG[26] (Кореяда сатылымның алғашқы басталуы 2013 жылдың ақпанында, жазда АҚШ пен Еуропада) [27], Sony, Panasonic (2015 жылдан бастап), Toshiba, сондай-ақ Matsushita Electric Industrial, Canon және Hitachi компанияларының альянсы.

Төменде ең танымал матрица өндірушілері берілген:

AU Optronics (ағылш. ) орыс. - қысқаша белгілеу "B" мысалы B101AW03, B156XW02, B173RW01

Chi Mei Optoelectronics (ағылш. ) орыс. -қысқаша белгілеу "N" мысалы N101L06-L02 Rev. C2, N156B6-L06 Rev. C1,

Chunghwa Picture Tubes-қысқаша белгілеу "CLAA" мысалы CLAA101NB03A, CLAA154WA05 V. 1, CLAA156WB11

HannStar-қысқаша белгілеу "HSD" мысалы HSD089IFW1-A00, HSD101PFW2, HSD121PHW1

Hitachi - қысқаша белгілеу "TX" мысалы TX39D80VC1GAA, TX39D99VC1FAA, TX36D97VC1CAA 14. 1"

Hosiden-қысқаша белгілеу "HLD" мысалы HLD1505-010120

Hyundai-BOEhydis-қысқаша белгілеу "HT" мысалы HT15X34-110

IDTech-қысқаша белгілеу" ITX " мысалы ITXG71D

Innolux (ағылш. ) орыс. - қысқаша белгілеу "BT" мысалы BT101IW03 V1, BT140GW01 V. 2, BT156GW01 V. 1

LG Philips-қысқаша белгілеу "LP" мысалы LP101WSA (TL) (B1), LP156WH2 (TL) (Q1), LP173WD1 (TL) (A1),

NEC - қысқаша белгілеу "NL" мысалы NL10276AC28-01A

Quanta Display (ағылш. ) орыс. - қысқаша белгілеу "QD" мысалы QD12TL02 REV01, QD14TL01 REV. 03, QD15TL02 Rev. 01

Samsung - қысқаша белгілеу" LTN " мысалы LTN101NT02-101, LTN156AT02, LTN173KT01

Sanyo-Torisan-қысқаша белгілеу "TM" мысалы TM150XG-22L04B

Sanyo - Torisan-LG mobile price in Pakistan 2019 жылғы 13 мамырдағы Wayback Machine мұрағаттық көшірмесі

Toshiba Matsushita-қысқаша белгілеу" LTD " мысалы LTD121EXVV, LTD133EWMZ, LTD133EE1

Unipac-қысқаша белгілеу "UB" мысалы UB141X01-2

Даму перспективалары

OLED дисплейлері тиімдірек және үнемді tmos дисплейлерімен (time-Multiplexed Optical Shutter, "уақытша мультиплекстелген оптикалық Ысырма") ауыстырылуы мүмкін деп күтілуде-бұл адам көзінің торлы қабығының инерциясын қолданатын технология[28] .

Сондай-ақ, О- TFT (gganic TFT) - органикалық транзисторлардың технологиясы дамуда.

Зерттеулер мен әзірлемелердің негізгі бағыттары

Бүгінгі таңда нақты нәтижелер бар OLED панельдерін жасаушыларды зерттеудің негізгі бағыттары:

PHOLED

PHOLED (ағылш. ) (Phosphorescent OLED) - Принстон университетімен және Оңтүстік Калифорния университетімен бірлесіп Universal Display Corporation (UDC) жетістігі болып табылатын технология. Барлық OLED сияқты, PHOLED келесідей жұмыс істейді: электр тогы жарқын жарық шығаратын органикалық молекулаларға жеткізіледі. Алайда, PHOLED электр энергиясының 100% - на дейін жарыққа айналдыру үшін электрофосфоресценция принципін қолданады[29] . Мысалы, дәстүрлі флуоресцентті OLED электр энергиясының шамамен 25-30% - жарыққа айналдырады [3] .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.