Что вы должны знать о технологии органического светоизлучающего диода (OLED)
Полное объяснение технологии OLED и ее приложений. Подобно светодиоду, OLED представляет собой твердотельное полупроводниковое устройство размером от 100 до 500 нанометров или в 200 раз меньше человеческого волоса!
Органический светодиод (OLED) представляет собой твердотельное устройство, подобное светоизлучающему диоду (LED), но состоящему из нескольких слоев материала. OLED - это плоская светоизлучающая технология, состоящая из серии очень тонких органических пленок между двумя проводниками. Когда между проводниками возникает разность потенциалов, излучается яркий свет. Эта технология может быть использована для создания изогнутых панелей дисплея, умных сторожевых колес и телевизоров. Поскольку OLED излучают свет, панели не требуют подсветки, например, жидкокристаллического дисплея (LCD), что делает их более тонкими и более эффективными.
Компоненты OLED
OLED могут состоять из двух или трех слоев органического материала; третий слой помогает легче переносить электроны из катода в эмиссионный слой. Сосредоточив внимание на двухслойном дизайне, OLED состоит из следующих компонентов:
- Субстрат - это база, поддерживающая OLED. Он может быть изготовлен из тонкого полупрозрачного стекла или материала из фольги.
- Анод. Когда возникает разность потенциалов, анод теряет электроны (или «принимает дырки»). Анод также известен как эмиттер.
- Органический слой. Слои, расположенные поверх анода, состоят из органических молекул, таких как водород или углерод, которые содержат связи или проводящие полимеры.
- Проводящий слой - Состоит из молекул органического пластика, которые используются для транспортировки «дырок» из анода.
- Эмиссионный слой. Этот слой также состоит из органических материалов, но отличается от тех, которые используются в проводящих слоях. Это помогает переносить электроны из катода и испускать свет.
- Катод. Катод вводит электроны, когда электрический ток течет через OLED. Такие металлы, как алюминий и кальций, используются в катоде и могут быть прозрачными или нет. Катод также известен как проводник.
Испускающий свет
Подобно светодиодам, OLED излучают свет через процесс, называемый электрофосфоресценцией. Этот процесс представляет собой форму фосфоресценции, которая излучает свет через вещество без сгорания или ощутимого тепла. Процесс можно разбить на шесть шагов:
- Источник питания устройства будет использовать разность потенциалов между OLED, от катода до анода.
- Теперь электрический ток течет от катода (отрицательный вывод диода) к аноду (положительный вывод диода) через органические проводящие слои. Катод теперь способен давать электроны эмиссионному слою органических молекул. После прохождения электронов через эмиссионный слой они переносятся в проводящий слой органических молекул. В этот момент анод теперь удаляет электроны, прошедшие через катод. Это разделение электронов эквивалентно давлению электронных дырок на проводящий слой.
- Электроны найдут эти электронные дыры между проводящими и эмиссионными слоями органических молекул. Когда электрон заполняет дыру, электрон вынужден отказаться от энергии. Энергия, необходимая для заполнения электронов электронной дырой, в виде фотонов света.
- Когда электрон заполняет электронное отверстие, энергия выделяется и излучается свет.
- Цвет света, который излучают электроны, зависит от типа органических молекул в эмиссионном слое. Для производства разных цветов производители помещают несколько разных типов органических пленок на один светодиод, чтобы создавать различные цветовые массивы.
- Количество напряжения, подаваемого от источника питания, будет влиять на интенсивность или яркость света, испускаемого электронами. Чем выше ток, текущий от катода к аноду, тем ярче свет.
AMOLED против PMOLED
AMOLED и PMOLED используют два разных драйвера на OLED-дисплеях. PMOLED (пассивный матричный OLED) ограничен его размером и разрешением, но гораздо дешевле и проще в производстве, чем AMOLED (который использует активную матрицу). AMOLED использует активную матрицу TFT (тонкопленочный транзистор) и накопительные конденсаторы. Хотя дисплеи AMOLED намного эффективнее и могут быть сделаны больше, чем обычно, их гораздо сложнее изготовить. AMOLEDs лучше всего использовать в компьютерных мониторах, телевизорах с большим экраном и электронных рекламных щитах. Вы найдете PMOLED в устройствах, таких как сотовые телефоны, КПК и MP3-плееры.
В AMOLEDs активная матрица описывает, как контролируется каждый OLED. Используя матрицу mxn, количество разъемов, необходимых для управления дисплеем, равно m + n. Отдельный пиксель прикрепляется к коммутационному устройству, которое активно поддерживает состояние пикселя, пока контролируются другие пиксели. Эта схема управления предотвращает изменение состояния одного пикселя в состояниях других пикселей.
У PMOLEDs есть полосы катодов, органических слоев и анодов. Анодные полосы укладываются перпендикулярно к катодным полосам. Каждое пересечение, где встречаются катодная и анодная полоса, составляют пиксель, в котором излучается свет. В этой конструкции используется простая схема управления, в которой каждая строка на дисплее управляется последовательно. Это матричная схема, означающая, что для управления дисплеем m x n требуется только m + n управляющих сигналов. Пиксел в этой пассивной матрице должен поддерживать свое состояние без активной схемы возбуждения, пока он не будет снова восстановлен. Однако, в отличие от AMOLED, электроника PMOLED не содержит накопительный конденсатор. На рисунке ниже представлено визуальное руководство по проектированию и изготовлению AMOLED и PMOLEDS.
При почти мгновенной частоте обновления дисплеи OLED не страдают от задержки движения или размытости движения, как и светодиодные дисплеи. Поскольку OLEDs генерируют свой собственный свет, в отличие от ЖК-дисплеев, им не нужна подсветка, и поэтому они имеют более глубокие черные цвета, яркие белые и серые шкалы между ними могут быть легко достигнуты. Как активные, так и пассивные матричные структуры управляют каждым пикселем индивидуально, обеспечивая максимальную эффективность и наибольшую контрастность. Хотя светоизлучающие слои OLED намного тоньше и легче, подложка OLED может быть гибкой, а не стандартным жестким светодиодом. Из-за того, что OLED намного эффективнее LCD, нет сомнений в том, что их присутствие на рынке будет увеличиваться.