Kaip veikia organiniai šviesos diodai
OLED (organinis šviesos diodas) yra panašus į LED; skirtumą
sudaro emisyvus elektroliuminescencinės plėvelės sluoksnis, sudarytas iš organinių
molekulių. Šviesa skleidžiama, kai elektros srovė keliauja per organines
molekules. Taigi, kodėl turėtumėte pasirinkti OLED vietoj LCD (skystųjų
kristalų ekrano) arba VFD (vakuuminio fluorescencinio ekrano)? Na,
norint atsakyti į jūsų klausimą, OLED yra plonesnis ir turi geresnes savybes: ryškesnį,
didesnį kontrastą, greitesnį atsako laiką, platesnį žiūrėjimo kampą ir mažesnį
energijos suvartojimą.
OLED ekranai
Kas sudaro OLED?
Gerai struktūrizuotą ir energiją taupantį OLED
sudaro 6 svarbūs sluoksniai.
- Antspaudas: Stiklo viršutinė plokštė
- Katodas: neigiamai įkrautas elektrodas
(pritraukia katijonus)
- Emisyvinis
sluoksnis:
sudarytas iš organinių molekulių arba polimerų, kurie perneša elektronus
iš katodo sluoksnio
- Laidus
sluoksnis:
sudarytas iš organinių molekulių arba polimerų, kurie perneša skyles iš
anodo sluoksnio
- Anodas: teigiamai įkrautas elektrodas
(pritraukia elektronus ar anijonus)
- Pagrindas: Stiklinė apatinė plokštė
Kaip LED skleidžia
šviesą?
Tam kad kad OLED
skleistų šviesą, reikia praleisti elektros srovę per anodo ir katodo sluoksnius.
Srovė per organinę medžiagą (emisyvų ir laidų sluoksnį) teka iš katodo į anodo
sluoksnius. Srovė emisyviniam sluoksniui suteikia elektronus ir pašalina
elektronus iš laidaus sluoksnio. Elektronų pašalinimas palieka skylutes
laidžiame sluoksnyje, kurį reikia iš naujo užpildyti elektronais. Norėdami
rekombinuotis elektronais, skylutės šokinėja iš laidaus sluoksnio į elektronų
užpildytą emisyvinį sluoksnį. Elektronams užpildant šias skyles, išsiskiria
papildoma energija, kuri sukuria ryškią, elektroliuminescencinę šviesą, kuri
matoma per tolimiausią stiklo sluoksnį (substratą ir sandariklį).
Vietoj foninio
apšvietimo, kaip ir šviesos dioduose, OLED ekranas savaime šviečia dėl savo
organinės medžiagos. Kadangi nėra foninio apšvietimo, OLED yra žymiai plonesni
nei standartiniai LCD ar VFD moduliai.
OLED tipai ir jų
naudojimas
Yra įvairių tipų OLED,
pavyzdžiui, pasyvios matricos OLED, aktyvios matricos OLED, skaidrūs OLED, Vienpusė
šviečianti OLED, sulankstomi OLED ir balti OLED.
Pasyviosios matricos
OLED (PMOLED) turi anodo juosteles, kurios yra išdėstytos statmenai
katodų juostelėms. Jų susikirtimas sudaro pikselius, kurie skleidžia šviesą.
Kiekvieno pikselio ryškumas yra proporcingas srovės kiekiui. Tačiau norint
pritaikyti srovę pasirinktoms anodų ir katodų juostelėms, reikia išorinių
schemų. Dėl šios išorinės grandinės PMOLED sunaudoja daugiau energijos nei kitų
tipų OLED. PMOLED tinka tekstui, piktogramoms ir mažesniems ekranams (pvz.,
Mobiliesiems telefonams).
PMOLED struktūra
Aktyvios matricos OLED (AMOLED) turi ploną
tranzistorių plėvelę (TFT) po anodo sluoksniu, kuris sudaro matricą. TFT
gardelė nustato, kurie pikseliai įjungiami, kad susidarytų vaizdas. TFT
gardelei reikia mažiau galios nei išorinėms grandinėms, todėl AMOLED‘ai naudoja
mažiau energijos nei PMOLED. AMOLEDai yra efektyvesni didesniems ekranams ir
vaizdo įrašams (nes jie turi greitesnį atnaujinimo dažnį). AMOLEDai paprastai
naudojami kompiuterių monitoriams, televizoriaus ekranams ir elektroniniams ženklams
/ skelbimų lentoms
AMOLED Structure
.
Heads-Up ekranas
Skaidri
OLED struktūra
Vienpusė šviečianti
OLED struktūra
Vienpusė šviečianti OLED turi pagrindą, kuris gali būti nepermatomas arba
atspindintis. Šio tipo OLED geriausiai veikia su aktyvios matricos dizainu.
Pagrindinis vienpusų šviečiančių OLED
naudojimas yra intelektualiosios kortelės (taip pat žinomos kaip kortelės su mikroprocesoriaus
lustu).
Sulankstomi
OLED lankstų pagrindą sudaro metalinė folija arba
plastikas. Sulankstomi OLED yra labai lengvi ir patvarūs, o tai gali būti
sprendimas prietaisms su mechaniniu lenkimu. Kai kurios mobiliųjų telefonų
kompanijos pradėjo gaminti įrenginius su sulankstomais OLED.
Balti OLED skleidžia baltą šviesą, kuri yra ryškesnė ir efektyvesnė nei
fluorescencinių šaltinių skleidžiama šviesa. Baltųjų OLED naudojimas namuose ir
pastatuose yra žingsnis, kuris galėtų padėti pereiti prie energijos sąnaudų
mažinimo.
OLED
privalumai ir trūkumai
Privalumai
·
Generuoja visas spalvas / ryškius vaizdus
·
Platus žiūrėjimo kampas (beveik 180°)
·
Mažas energijos suvartojimas (žiūrint tamsesnes
spalvas)
·
Greitas reacijos laikas
Trūkumai
·
Kai kurie OLED yra jautrūs drėgmei
·
Ribotas tarnavimo laikas (daugiausia dėl
jautrumo drėgmei)
·
Didesnis energijos suvartojimas (žiūrint
ryškesnes spalvas)
·
OLED jautrūs Ilgalaikiam UV spindulių poveikiui