بررسی تکنولوژی مانیتورهای oled

[sMohammad]

با نام و یاد خدا

مقدمه
در دهه گذشته، دیود های آلی ساطع کننده نور (OLED) طرفداران زیادی رو به خود جلب کرده است. آنها هم اکنون همه صفحه نمایش های موجود از موبایل و تبلت تا تلوزیون و مانیتور را به تسخیر خود در آورده اند. حتی میتوان لامپ هایی را جهت روشنایی تهیه نمود که از OLED بهره میبرند.

[Only registered and activated users can see links. ]

اساس OLED ها بر پایه روشنایی به دست آمده از بالا و پایین رفتن امواج الکتریکی است، که این نوعی دستگاه تبدیل انرژی به حساب می آید. در واقع "روشنایی به دست آمده از بالا و پایین رفتن امواج الکتریکی" نتیجه انتشار نور از مواد، در یک میدان الکتریکی است.

در سال 1960 میلادی، تزریق به کریستال آلی برای اولین بار صورت گرفت.

• کریستال: واژه کریستال را معمولا به جسمی میگویند که شفاف و شیشه ای بنظر برسد (مانند لیوان و ....) اما در شیمی، به ماده ای کریستال میگویند که اتم ها و مولکول های آن با الگوی منظم چیده شده باشد.

چند سال بعد نیز روشنایی به دست آمده از بالا و پایین رفتن امواج الکتریکی (به اختصار EL)، از یک تک کریستال و یک ناخالصی آلاینده تحت جریان مستقیم، مشاهده شد.

با وجود بالا بودن توانایی کوانتومی به دست آمده با این بلور های آلی، هیچ برنامه ی کاربردی برای استفاده از آنها وجود نداشت. دلیل آن هم چیزی نبود جز نیاز به ولتاژ کار بسیار بالا جهت مشاهده نور مرئی. ولتاژی بیش از 400 ولت.

پس از آن، ترکیبی جدید ابداع شد و که قادر بود با ولتاژ 60 ولت، نور مرئی از خود ساطع کند.

در سال 1987، کداک، بر روی دستگاهی جدید با ساختاری متفاوت کار میکرد. این دستگاه از دولایه تشکیل شده بود، که حاوی مولکول های کوچک بودند. دو لایه نازک آلی فیلم که بطور مستقل مسئول Hole Transport و Electron Tran بود.

این دستگاه روشنایی قابل قبولی ارائه داد و ولتاژ کاری پایینی نیاز داشت (کمی بالا تر از 10 ولت). از این زمان به بعد OLED معنایی تازه پیدا کرد، و ابداع این دستگاه، باعث پیشرفت OLED شد.

OLED چیست؟

OLED یک تکنولوژی انتشار است. OLED به جای انتشار نور، منتشر کننده ی آن است یعنی منعکس کننده نور منبعی دیگر.

OLED مخفف Organic Light Emitting Diod به معنی دیود ساطع کننده نور آلی میباشد. OLED خود، متشکل از لایه های هادی آلی است که بین دو الکترود که حداقل کمی از آنها شفاف است، محصور شده است.

الکترود، از یک رسانای الکتریکی شفاف (ایندیم قلع اکسید (ITO) ) تشکیل شده است که توسط بستر شیشه ای پوشیده شده است.

[Only registered and activated users can see links. ]

ساختار ساده ای از دستگاه، در شکل زیر نشان داده شده است. شکل سمت چپ فقط در یک طرف دارای یک الکترود شفاف و ساطع کننده نور میباشد. اما هر دو الکترودهای دستگاه سمت راست که در بالا و پایین دیده میشود، شفاف هستند.

[Only registered and activated users can see links. ]

OLED ها بسیار نازک هستند و قادراند تا در دمای بسیار پایین تر از صفر درجه، کار کنند که این موضوع میتواند در موارد نظامی مفید واقع شود.

دستگاه های OLED بدون محدودیت در اندازه و شکل میتوانند تولید شوند. حتی آنهایی که انعطاف پذیر باشند نیز هم اکنون ارائه شده اند. این دستگاه همچنین میتواند به صورت الیاف باشد و به پارچه بافته شود، آنها را میتووان خم کرد، پیچید و به صورت رول درآورد و یا با آنها سطح یک کره را پوشاند.

مواد برای OLED

OLED ها از چند لایه تشکیل شده اند، کاتد، لایه تزریق انتخابی (EIL)، لایه Electron Transport (ELT)، لایه انتشار دهنده (EML)، لایه Hole Transport (HTL)، لایه تزریق Hole Transport (HIL) و یک آند. ساختار این لایه ها در شکل زیر نشان داده شده است.

[Only registered and activated users can see links. ]

یک لایه بسیار نازک از ITO به عنوان آند مورد استفاده قرار گرفته است. این لایه بسیار نازک است تا شفاف باشد.
برای کاتد، از فلزات دارای تابع کار کم استفاده شده است. (مانند: لیتیوم، منیزیم وآلیاژ های آنها با نقره یا آلومینیوم)

انواع مواد آلی مختلفی برای لایه های OLED ها استفاده میشود. از آنجا که همه ی مواد، انتقال دهنده خوبی برای الکترون ها نیستند، نمیتوان از هر ماده ای استفاده کرد.
تا اینجا دانستیم که دو نوع ماده OLED وجود دارد، یکی Electron Transport و دیگری Hole Transport که در ادامه هر کدام را بررسی میکنیم:

• مواد Electron Transport:

OLED Alq3 یکی از برجسته ترین این مواد بشمار می آید. نه تنها این ماده یک انتشار دهنده بسیار خوب است بلکه یک لایه مناسب جهت جا به جایی الکترون های نیز به حساب می آید.
یکی دیگر از موادی که به عنوان الکترون ترنسپورت میتوان به آن اشاره کرد، ADN است.

• مواد Hole Transport:

مواد بسیاری وجود دارند که میتوان به عنوان Hole Transport به آنها اشاره کرد، اما آنهایی که بیشتر میشناسیم با نام های NDP و TPD هستند، که هر دو در OLED استفاده میشوند.

ادامه دارد...