OLED органические светодиоды

Опубликовано 25.05.2010 Ведущий Антон Степанов

Технология Organic Light-Emitting Diode или, сокращенно OLED переводится как органический светоизлучающий диод. Эта технология является молодой, но крайне перспективной в сфере конструирования устройств отображения информации. Главное отличие от прочих светодиодов в том, что они изготовлены из органических соединений, которые при пропускании электрического тока способны излучать видимый свет. С этим связаны их особые свойства и возможности.
Производят OLED светодиоды из особых тонкопленочных многослойных структур. Эти слои представляют собой определенные полимеры. Имеется анод и катод, между которыми может протекать поток электронов. При подаче на анод положительного напряжения, к нему с катода начинают двигаться электроны. Т.е. катод испускает их в эмиссионный слой, а анод получает из проводящего слоя. Вследствие перетекания заряженных частиц слои получают различные заряды. Эмиссионный заряжается, отрицательно, а дырки оказываются в проводящем, который заряжается положительно. Под действием электростатики происходит встреча электронов и дырок и рекомбинация. Особенность органики - это большая подвижность дырок, нежели электронов, поэтому рекомбинация происходит ближе к эмиссионному слою. При этом понижается энергия электронов, что сопровождается испусканием электромагнитного излучения в пространство, а именно, видимого света.
Химический состав слоев, обогащающие добавки, новые исследования в области органики - вот широкое поле для исследований в целях усовершенствований этой технологии. Для каждой области RGB спектра проводятся поиск органических веществ, формул, которые повышают срок жизни светодиода, диапазон рабочих температур, а так же основные характеристики OLED дисплеев.
OLED экраны представляют собой матрицу, состоящую из комбинаций основных RGB цветов, т.е. красного, зеленого и синего. При регулировании напряжения, подаваемого на ячейку, изменяется цвет ее свечения. Смешением трех цветов, получается нужный оттенок.
Существуют пассивные и активные матрицы. Для пассивных матриц мы наблюдаем набор точек на пересечении строк и столбцов. Каждое такое пересечение является OLED диодом. Напряжение подается на нужную точку, соответствующий диод загорается с яркостью пропорциональной подаваемому напряжению. Это устаревший тип матрицы, он не может использоваться в современных устройствах, формирующих большое и качественное изображение.
В таком случае используется активная матрица. Каждое пересечение такой матрицы связано с управляющим тонкопленочным транзистором. На него подается сигнал, он выполняет команду и поддерживает заданный уровень свечения до получения новых команд. Это позволяет, например, экономить электричество, а так же увеличивается скорость реакции экрана на изменение изображения.
Экраны на органических светодиодах уже сейчас имеют многие преимущества, над, например, обычными ЖК экранами. Это и низкий уровень энергопотребления, улучшенная цветопередача, мгновенный отклик и отсутствие минимального угла обзора - изображение читается под любым. Так же отсутствие необходимости в подсветке и широкий диапазон рабочих температур.
Всё это только плюсы, среди минусов, пожалуй, пока что не очень долгий срок службы и дороговизна больших матриц. Поэтому OLED дисплеи сейчас получают всё более широкое применение, например в мобильных телефонах, фотоаппаратах, GPS навигаторах, прочих электронных устройствах, где требуется качественное цветное отображение информации среднего размера экрана, которые не требуют беспрерывной работы.
Кроме того, существует ряд технологий, которые позволяют на основе OLED делать прозрачные дисплеи (технология ТиОЛЕД) или даже гибкие дисплеи (ЭфОЛЕД).
В общем, органические светодиоды крайне перспективная ветка развития. Ведутся многочисленные исследования и нет сомнений, что характеристики OLED дисплеев будут улучшаться, а так же, будут появляться всё новые высокотехнологичные устройства.