Apa itu LED organik?

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Dengan munculnya konsep pembangunan berkelanjutan dari masyarakat dunia, yang menyiratkan penghijauan seluruh industri dan peningkatan kesadaran lingkungan konsumen, produk yang menyandang label "organik" menarik minat yang besar dan peningkatan permintaan. Dan LED organik tidak terkecuali. Solusi teknologi baru dan produk baru selalu menarik perhatian konsumen "maju" yang mengikuti perkembangan zaman. Apa itu - dioda pemancar cahaya organik, apa prinsip kerjanya dan prospek penggunaannya? Ini adalah topik artikel ini.

Hanya sedikit sejarah

Sifat electroluminescent bahan organik ditemukan pada tahun 1950 oleh fisikawan Prancis Andre Bernanoz. Tetapi baru pada tahun 1987 penemuan ini menjadi solusi teknologi dalam perangkat OLED pertama yang diproduksi oleh Kodak. Dan pada tahun 2000, tiga ahli kimia sekaligus - A. McDiarmid, H. Shirakawa dan A. Heeger - dianugerahi Hadiah Nobel untuk penemuan di lapanganpolimer penghantar tipis yang berasal dari organik. Hanya pada tahun 2008, lampu OLED OSRAM pertama mulai dijual, yang hanya dibuat 25 salinan dengan harga 25.000 euro. Saat ini, lampu semacam itu ditawarkan oleh beberapa perusahaan dengan harga 500 euro, dan sudah ada beberapa arah dalam teknologi OLED: PHOLED, TOLED, FOLED, dan lainnya yang hanya dapat dipahami oleh spesialis.

Di mana organik?

Anehnya, tetapi penggunaan kata "organik" dalam konteks ini tidak ada hubungannya dengan produk yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Dioda pemancar cahaya organik, atau OLED (dari bahasa Inggris Organic Light Emitting Diode), adalah semikonduktor yang terbuat dari bahan karbon yang menghasilkan radiasi ketika arus listrik melewatinya. Dalam pembuatannya, produk kimia organik (senyawa karbon) digunakan, yang memungkinkan kami menyebutnya LED organik.

Desain dan komposisi

Perangkat itu sendiri terdiri dari empat bagian: lapisan dasar, anoda, katoda, konduktif dan radiasi. Basis atau substrat dapat dibuat dari pelat kaca, plastik atau logam. Anodanya adalah indium oksida yang didoping dengan timah. Lapisan konduktif dan memancar adalah lapisan polimer dan senyawa organik dengan berat molekul rendah. Katoda terbuat dari aluminium, kalsium atau logam lainnya.

Teknologi bukan untuk fisikawan

Dioda pemancar cahaya organik disusun berdasarkan prinsip sandwich. Beberapa lapisan tipis semikonduktorasal organik terjepit di antara elektroda bermuatan berbeda (positif dan negatif). Dan semua ini terletak atas dasar bahan transparan - kaca atau plastik (misalnya, poliamida fleksibel). Ketika arus melewati elektroda, mereka membentuk partikel bermuatan (kuasipartikel dan elektron). Di lapisan organik tengah, partikel-partikel ini terkonsentrasi dan menciptakan eksitasi energi tinggi, yang menyebabkan emisi cahaya warna berbeda oleh lapisan organik. Dengan demikian, matriks aktif pada dioda pemancar cahaya organik adalah lapisan organik yang berpendar atau berpendar.

Jenis array OLED

Tampilan OLED dibagi menjadi matriks aktif dan matriks pasif menurut jenis matriksnya. Perangkat matriks aktif dikendalikan oleh transistor efek medan film tipis, yang terletak di bawah film anoda. Dalam matriks pasif, gambar terbentuk di titik persimpangan strip anoda dan katoda yang terletak tegak lurus, sedangkan kontrol dilakukan dari sirkuit eksternal. Berdasarkan ini, ada tiga skema untuk tampilan OLED berwarna:

• Dengan pemancar warna terpisah - tiga matriks organik memancarkan tiga warna primer (biru, hijau dan merah) dari mana gambar terbentuk.
• Dengan tiga emitor putih dan filter warna khusus.
• Emitter biru mengubah panjang gelombang pendek menjadi panjang gelombang panjang merah dan hijau.

Aplikasi modern

Saat ini, teknologi OLED terutama digunakan diperkembangan yang sangat terspesialisasi. Perangkat holografi dan night vision, tampilan organik radio mobil dan kamera digital, layar ponsel dan sumber cahaya, TV dan monitor - semua ini adalah realitas teknologi OLED.

umur OLED

Semua perangkat modern yang dibuat menggunakan teknologi ini cepat atau lambat akan menunjukkan warna yang terbakar. Bahkan pada pembukaan, kerapuhan radiasi dioda pemancar cahaya organik ditemukan. Masa pakai perangkat saat ini dianggap hampir habis jika kecerahan layar berkurang hingga 50%. Operasi dihentikan pada indikator ini sekitar 70%. Namun investasi perusahaan dalam teknologi ini membuahkan hasil - lebih sering daripada tidak, konsumen mengganti perangkat usang sebelum mendekati akhir masa pakainya.

Paling banyak

Panel OLED terbesar hingga saat ini adalah produk dari proyek bersama antara OSRAM, Philips, Novaled, Fraunhoter IPMS. Ukuran panel 33 kali 33 cm, luas bagian aktif adalah 828 sq. cm, dan bukaan - 76%. Dengan kecerahan 1.000 candela per meter persegi, fluks partikel cahaya adalah 25 lumen per watt. Panel Lumiotec terbesar yang dijual hari ini berukuran 15 kali 15 sentimeter dan memiliki fluks bercahaya hingga 60 lumen per watt, yang setara dengan satu bola lampu neon. Dan Panasonic berencana untuk meluncurkan layar OLED 128 lumens per watt pada tahun 2020. Sebuah perusahaan Amerika bersaing dengannyaDoE, yang menjanjikan panel hingga 170 lumen per watt.

Prospek untuk panel OLED

Sebagian besar desain yang ada saat ini adalah prototipe. Mereka mahal, dibuat dalam jumlah terbatas, tidak bengkok dan belum cukup efektif. Perusahaan besar telah memfokuskan kegiatan mereka pada pengurangan biaya proyek, meningkatkan ukuran dan meningkatkan produktivitas. Para ahli memprediksi kemunculan massal produk ini dengan harga terjangkau di pasar dunia pada tahun 2020.

pencahayaan OLED

LED organik dalam pencahayaan masih dalam masa pertumbuhan di pasar. Produksi massal produk ini belum diluncurkan oleh perusahaan mana pun. Harga lampu semacam itu masih cukup tinggi untuk konsumen rata-rata, dan kecerahan serta masa pakainya masih banyak yang diinginkan. Pangsa pasar global pencahayaan OLED senilai $75 miliar adalah jumlah yang cukup kecil. Konsumen dari produk-produk tersebut bukanlah individu, melainkan korporasi lain yang bergerak di bidang desain furnitur dan bangunan, serta korporasi di industri otomotif.

Pro dan kontra

LED organik memiliki kelebihan dan kekurangan. Di antara yang pertama, konsumsi daya yang rendah dan distribusi cahaya yang seragam di seluruh panel, efisiensi tinggi, keramahan lingkungan, dan cahaya lembut tidak dapat disangkal. Tetapi keuntungan utama adalah kemampuan untuk memberi mereka fleksibilitas dan kehalusan. Dan kekurangannya dapat dianggap sebagai umur pendek dioda, biaya tinggi dan masalah teknologi (organik).komponen teroksidasi saat kontak dengan air, yang membutuhkan penyegelan tambahan). Tetapi perusahaan terus berinvestasi dalam pengembangan teknologi ini, melihatnya sebagai masa depan elektronik.

Seberapa berkelanjutan ini

Bahan OLED tidak mengandung logam berat dan unsur beracun seperti merkuri. Mereka mudah didaur ulang dan tidak memerlukan pengumpulan khusus dan kapasitas teknologi tambahan untuk pembuangan. Iridium lampu berpendar OLED tidak beracun dan jumlahnya sangat kecil. Pengangkutan panel OLED tipis dan ringan membutuhkan lebih sedikit sumber daya, yang mengurangi biaya dan mengurangi beban lingkungan. Misalnya, TV OLED 55 inci memiliki tebal 4 mm dan berat sekitar 4-5 kilogram.

Fiksi akan menjadi kenyataan

Terlepas dari keraguan beberapa ahli, sebagian besar yakin bahwa teknologi OLED akan menjadi terobosan besar di abad ke-21. Proyek fantastis akan menjadi nyata, yaitu:

• Teknologi inilah yang memungkinkan pembuatan gambar tiga dimensi bukan ilusi, tetapi cukup realistis.
• Pencahayaan di mana-mana akan digantikan oleh lampu OLED.
• Panel surya transparan akan muncul.
• Monitor gadget fleksibel akan muat di saku Anda.
• Monitor yang sangat ringan dengan kualitas warna tinggi dan sudut pandang lebar akan memiliki respons instan, ukuran dan dimensi terkecil.
• Penerapan teknologi dalam industri militer umumnya luar biasa.
• Di sinipakaian bercahaya telah muncul di koleksi desainer.

Tapi jangan berhenti di situ - moto para ilmuwan dan praktisi teoretis. Ilmu pengetahuan modern telah lama berada pada titik bifurkasi, ketika penemuan apa pun dapat mengubah perkembangan peradaban menjadi arah yang sama sekali tidak terduga. Ada banyak contoh penemuan seperti itu: ini adalah kepenuhan ruang hampa, dan pipa Krasnikov, dan bahkan penemuan senyawa organik di luar angkasa. Hari ini, avant-garde gadget elektronik adalah dioda pemancar cahaya organik, tapi apa besok - siapa yang tahu?