تکنولوژی OLED

تکنولوژی OLED

OLED مخففOrganic Light Emitting Diode به معنای دیودهای ارگانیکی پخش کننده نور می باشد. با تکنولوژی OLED صفحات نمایشی ساخته می شوند که با وجود ابعاد بسیار بزرگ، نازک و سبک هستند و مهم ترین ویژگی آنها مصرف بسیار پایین انرژی است. یکی از دلایل کاهش مصرف انرژی در این صفحات حذف نور پس زمینه است. با حذف نور پس زمینه انرژی مصرفی تا حد زیادی تقلیل می یابد.  صفحات  OLED دارای روشنی و وضوح بالایی هستند زیرا لایه های مواد ارگانیک بسیار نازک است و هادی خوبی برای جریان برق می باشند. در ساخت این صفحات از چندین لایه بندی استفاده می شود، از طرفی صفحاتOLED  مانند صفحات LCD  دارای شیشه محافظ نیستند و این خود باعث می‌شود تا جذب نورهایی که در LCD  صورت می گیرد در OLED وجود نداشته باشد و نور بدون واسطه به چشم بیننده برسد. در این مقاله هدف ارزیابی روند رو به پیشرفت تکنولوژی ساخت OLED در دنیا و فراگیر شدن آن در روشنایی مکان های مختلف و با کاربردهای مختلف می باشد تا ضمن دستیابی به مشکلات پیشرو در جهت رفع آنها راه کارهای لازم اندیشیده شود.

تاریخچه پیدایش لامپOLED

اولین بار  در سال1985 روش ساخت لامپ OLED توسط Ching Tang در آزمایشگاه شرکت دوربین سازی کداک، کشف شد. او با تزریق مواد ارگانیک که قابلیت بازگشت به طبیعت را دارند، در بین صفحات کاتد و آند LED ها، موفق به ساخت اولین لامپ OLED شد. با گذشت زمان و اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی و بازیافت مواد الکترونیکی، این فن آوری وارد عرصه تولیدات صنعتی شد. جهش در انتقال و ترکیب: در نیمه رساناها، برخلاف رساناها که جابجایی الکترون، باعث شارژ جریان می شود، حفره هایی با بار مثبت، جابجا می شوند.  وقتی که بایاسDC  به الکترودها، اعمال می شود، الکترون های اضافه شده و حفره ها در لایه های ارگانیک؛ توزیع می شوند و همچنین  از آنجایی که جابجایی حاملان بار در  نیمه رسانای ارگانیک بستگی به روند جهش های انفرادی بین تعدادی مولکول های ایزوله و یا زنجیرهای پلیمری دارد، انتشار نور با رنگ خاص، به نوع ماده ارگانیک به کار رفته، بستگی دارد. 

طیف انتشاری:

همانطور که گفته شد، رنگ انتشار یکی از ویژگی های منحصر به فرد برای هر ماده می باشد که شامل رنگ سفید، در دمای رنگ مختلف هم می شود. همچنین با چسباندن چندین لایه ارگانیک در یک قطعه، می توان قابلیت OLED را برای داشتن چندین طیف انتشار، افزایش داد.

ناخالص سازی نیمه رسانا:

نیمه رسانا به دو دسته تقسیم می شوند: 1- نیمه رسانای ذاتی(خالص) 2- نیمه رسانای غیر ذاتی(ناخالص) در نیمه رسانای ذاتی تعداد حفره ها و الکترون ها، برابر است. در صورتی که در نیمه رسانای غیر ذاتی چنین نیست. نیمه رسانای غیر ذاتی با آلایش نیمه رسانای 4 ظرفیتی با عناصر3 و 5 ظرفیتی به وجود می آید و به دو دسته نوعN  (تعداد الکترون ها بیشتر از تعداد حفره ها ) و نوعP  (تعداد حفره ها بیشتر از تعداد الکترون ها) تقسیم می شوند و با استفاده از این روش می توان دیودPIN  تولید کرد که آشکار ساز امواج مغناطیسی است . در نیمه رساناهای ارگانیک، این افزودن ناخالصی، موجب تولید OLED هایی با تعداد لایه های فعال بیشتر می شود.

ویژگی های OLED :

   - زمان پاسخگویی بی نظیر

   - انعطاف پذیری بالا

   - وضوح بیشتر و نور شفاف تر

   - با به کار بردن OLED از نوع PHOLED الکتریسیته به صورت 100% به نور تبدیل می شود.

کاربردها:

OLED ها معمولا در نمایشگرهای دیجیتال وسایلی مانند صفحات تلویزیون، مانیتور کامپیوترها، سیستم های پرتابل مانند گوشی موبایل، کنسول های دستی بازی و PDAها (مخفف Personal Digital Assistant) OLEDها بسته به نوع ماتریکس به کار رفته به دو دسته PMOLED ها و AMOLED تقسیم می شوند. AMOLEDمخففActive-matrix organic light- emitting diode) ) به یک ترانزیستور پس زمینه ای برای راه اندازی و روشن و خاموش کردن تک تک pixel ها نیاز است، لایه های کاتد و آلی به صورت یکپارچه تولید می شوند اما آند بر روی لایه نازکی از ترانزیستور با آرایه ماتریسی قرار گرفته و شامل مدارات پیکسل های صفحه نمایش است. این دسته از OLED ها قابلیت تولید صفحات بزرگی از نمایشگرها را با وضوح بالا فراهم می کندPMOLED ها هیچ ترانزیستور و  نور پس زمینه ای ندارند و برای صفحاتی با ابعاد کوچک (حداکثر3 اینچ) به کار برده می شود.

.

کاربرد OLED در روشنایی:

تا چند سال پیش، صفحات OLED بیشتر جنبه تزئینی داشتند و در مقیاس کوچک و محدود وجود داشتند اما در سال های اخیر کاربردهای مفیدتر و بیشتر دارند. کمپانی فیلیپس به تازگی طرح هایی را در رابطه با به کارگیری این لامپ ها در طراحی روشنایی منازل دنبال می کند که در این پروژه لامپ هایی با ابعاد1/8*8/7 اینچ، قدرت روشنایی 300لومن بر وات را دارند. همچنین با توجه به قابلیت انعطاف پذیری این لامپ ها در خم شدن و شکل پذیری، می توان طراحی های فوق العاده ای را با استفاده از این لامپ ها انجام داد.

مزایا و معایب لامپ های ال ای دی(LED)

مزایا و معایب لامپ های ال ای دی(LED)

طول عمر: اولین و مهم‌ترین پارامتر‌، طول عمر لامپ‌های LED می باشد لامپ‌های LED طول عمری بین 50 هزار تا 60 هزار ساعت دارند. این طول عمر قابل مقایسه با طول عمر لامپ های دیگر نمی باشد در زیر نمودار مقایسه طول عمر انواع لامپ ها نشان داده شده است.

 بازده نوری(lum/watt): از دیگر مزیتهای لامپهای LED می توان به بازده نوری بالای این لامپ ها اشاره نمود. در حال حاضر لامپ‌های LED بازده‌ای بین 74 تا 120 لومن بر وات را دارا می‌باشند و این در حالی است که این مقدار برای لامپ‌های رشته‌ای 10 تا 15 لومن بر وات، برای لامپ‌های کم‌مصرف 45 تا 65، برای لامپ‌های بخار جیوه 35 تا 60، برای لامپ‌های بخار سدیم 60تا 110 و برای لامپ‌های متال هالید 75 تا 85 لومن بر وات می‌باشند. در زیر نمودار مقایسه بازده نوری انواع لامپ ها آورده شده است.