Do you remember old-style TVs powered by cathode-ray tubes (CRTs)? The biggest ones were about 30–60cm (1–2ft) deep and almost too heavy to lift by yourself. If you think that's bad, you should have seen what TVs were like in the 1940s. The CRTs inside were so long that they had to stand upright firing their picture toward the ceiling, with a little mirror at the top to bend it sideways into the room. Watching TV in those days was a bit like staring down the periscope of a submarine! Thank goodness for progress. Now most of us have computers and TVs with LCD screens, which are thin enough to mount on a wall, and displays light enough to build into portable gadgets like cellphones. If you think that's good, wait till you see the next generation of displays made using OLED (organic light-emitting diode) technology. They're super-light, almost paper-thin, theoretically flexible enough to print onto clothing, and they produce a brighter and more colorful picture. What are they and how do they work? Let's take a closer look!
Photo: OLED technology promises thinner, brighter, more colorful TV sets. Photo courtesy of LG Electronics published on Flickr in 2009 under a Creative Commons Licence.
What is an LED?
Bank of LEDs on an instrument panel
LEDs (light-emitting diodes) are the tiny, colored, indicator lights you see on electronic instrument panels. They're much smaller, more energy-efficient, and more reliable than old-style incandescent lamps. Instead of making light by heating a wire filament till it glows white hot (which is how a normal lamp works), they give off light when electrons zap through the specially treated ("doped") solid materials from which they're made.
An OLED is simply an LED where the light is produced ("emitted") by organic molecules. When people talk about organic things these days, they're usually referring to food and clothing produced in an environmentally friendly way without the use of pesticides. But when it comes to the chemistry of how molecules are made, the word has a completely different meaning. Organic molecules are simply ones based around lines or rings of carbon atoms, including such common things as sugar, gasoline, alcohol, wood, and plastics.
Photo: LEDs on an electronic instrument panel. They make light by the controlled movement of electrons, not by heating up a wire filament. That's why LEDs use much less energy than conventional lamps.
How does an ordinary LED work?
Before you can understand an OLED, it helps if you understand how a conventional LED works—so here's a quick recap. Take two slabs of semiconductor material (something like silicon or germanium), one slightly rich in electrons (called n-type) and one slightly poor in electrons (if you prefer, that's the same as saying it's rich in "holes" where electrons should be, which is called p-type). Join the n-type and p-type slabs together and, where they meet, you get a kind of neutral, no-man's land forming at the junction where surplus electrons and holes cross over and cancel one another out. Now connect electrical contacts to the two slabs and switch on the power. If you wire the contacts one way, electrons flow across the junction from the rich side to the poor, while holes flow the other way, and a current flows across the junction and through your circuit. Wire the contacts the other way and the electrons and holes won't cross over; no current flows at all. What you've made here is called a junction diode: an electronic one-way-street that allows current to flow in one direction only. We explain all this more clearly and in much more detail in our main article on diodes.
pn junction diode in forward-bias mode
Photo: A junction diode allows current to flow when electrons (black dots) and holes (white dots) move across the boundary between n-type (red) and p-type (blue) semiconductor material.
An LED is a junction diode with an added feature: it makes light. Every time electrons cross the junction, they nip into holes on the other side, release surplus energy, and give off a quick flash of light. All those flashes produce the dull, continuous glow for which LEDs are famous.
Layers in a typical OLED
How does an OLED work?
OLEDs work in a similar way to conventional diodes and LEDs, but instead of using layers of n-type and p-type semiconductors, they use organic molecules to produce their electrons and holes. A simple OLED is made up of six different layers. On the top and bottom there are layers of protective glass or plastic. The top layer is called the seal and the bottom layer the substrate. In between those layers, there's a negative terminal (sometimes called the cathode) and a positive terminal (called the anode). Finally, in between the anode and cathode are two layers made from organic molecules called the emissive layer (where the light is produced, which is next to the cathode) and the conductive layer (next to the anode).
Artwork: The arrangement of layers in a simple OLED.
How an
คุณจำทีวีแบบเก่าขับเคลื่อนโดยหลอดรังสีแคโทด (CRTs)? คนที่ใหญ่ที่สุดอยู่ประมาณ 30-60cm (1-2ft) ลึกและเกือบจะหนักเกินไปที่จะยกได้ด้วยตัวเอง ถ้าคุณคิดว่าไม่ดีคุณควรจะได้เห็นสิ่งที่เป็นเหมือนทีวีในปี 1940 ข้อมูล Crts ภายในยาวเพื่อที่พวกเขาจะต้องยืนตรงยิงภาพของพวกเขาไปยังเพดานที่มีกระจกเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ด้านบนจะโค้งด้านข้างเข้ามาในห้อง ดูทีวีในวันนั้นก็เหมือนกับจ้องมองลงปริทรรศน์ของเรือดำน้ำที่! ขอบคุณพระเจ้าสำหรับความคืบหน้า ตอนนี้ส่วนใหญ่ของเรามีคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์จอแอลซีดีที่มีหน้าจอที่มีความบางมากพอที่จะติดบนผนังและแสดงแสงมากพอที่จะสร้างเป็นแกดเจ็ตพกพาเช่นโทรศัพท์มือถือ ถ้าคุณคิดว่าเป็นสิ่งที่ดีรอจนกว่าคุณจะเห็นรุ่นต่อไปของการแสดงที่ทำโดยใช้ OLED (อินทรีย์ไดโอดเปล่งแสง) เทคโนโลยี พวกเขากำลังซุปเปอร์แสงเกือบบางเหมือนกระดาษในทางทฤษฎีมีความยืดหยุ่นพอที่จะพิมพ์ลงบนเสื้อผ้าและพวกเขาผลิตภาพที่สดใสและมีสีสันมากขึ้น สิ่งที่พวกเขาและวิธีการที่พวกเขาทำงานอย่างไร ลองมาดูอย่างใกล้ชิด! Photo: เทคโนโลยี OLED สัญญาทินเนอร์, สดใส, ชุดทีวีมีสีสันมากขึ้น Photo มารยาทของ LG Electronics เผยแพร่บน Flickr ในปี 2009 ภายใต้ Creative Commons Licence. คืออะไร LED? ธนาคารแห่งไฟ LED บนแผงหน้าปัดไฟ LED (ไดโอดเปล่งแสง) เป็นเล็ก ๆ สีไฟแสดงสถานะที่คุณเห็นบนแผงเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ พวกเขากำลังมีขนาดเล็กมากพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากกว่าหลอดไส้แบบเก่ามากขึ้น แทนที่จะทำให้แสงด้วยความร้อนใยลวดจนกว่าจะเรืองแสงสีขาวร้อน (ซึ่งเป็นวิธีการที่โคมไฟงานปกติ) พวกเขาให้ปิดไฟเมื่ออิเล็กตรอนปะทะกันผ่านถือว่าพิเศษ ( "เจือ") วัสดุที่เป็นของแข็งจากที่พวกเขากำลังทำ. OLED เป็นเพียงนำแสงที่มีการผลิต ( "ที่ปล่อยออกมา") โดยโมเลกุลของสารอินทรีย์ เมื่อมีคนพูดเกี่ยวกับสิ่งอินทรีย์วันนี้พวกเขามักจะหมายถึงอาหารและเสื้อผ้าที่ผลิตในทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยไม่ต้องใช้สารกำจัดศัตรูพืช แต่เมื่อมันมาถึงคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลวิธีการทำคำมีความหมายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง โมเลกุลของสารอินทรีย์เป็นเพียงคนที่อยู่รอบ ๆ เส้นหรือแหวนของอะตอมคาร์บอนรวมถึงสิ่งที่พบบ่อยเช่นน้ำตาล, เบนซิน, สุรา, ไม้และพลาสติก. Photo: ไฟ LED บนแผงหน้าปัดอิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาทำให้แสงโดยควบคุมการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนไม่ได้โดยความร้อนขึ้นใยลวด นั่นเป็นเหตุผลที่ไฟ LED ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดธรรมดา. อย่างไร LED ทำงานสามัญ? ก่อนที่คุณจะสามารถเข้าใจ OLED, มันช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการธรรมดา LED-ทำงานดังนั้นนี่คือสรุปอย่างรวดเร็ว ใช้เวลาสองแผ่นของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (บางอย่างเช่นซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียม) หนึ่งที่อุดมไปด้วยเล็กน้อยอิเล็กตรอน (เรียกว่า N-พิมพ์) และเป็นหนึ่งในไม่ดีขึ้นเล็กน้อยในอิเล็กตรอน (ถ้าคุณต้องการที่เดียวกับที่บอกว่ามันอุดมไปด้วย "หลุม" ที่อิเล็กตรอนควร จะเป็นไปได้ซึ่งเรียกว่า P-พิมพ์) เข้าร่วมกับ n-P ชนิดและชนิดแผ่นร่วมกันและการที่พวกเขาพบคุณจะได้รับชนิดของกลางที่ดินไม่มีคนของการขึ้นรูปที่สถานีชุมทางที่อิเล็กตรอนส่วนเกินและหลุมข้ามและยกเลิกออกอีก ตอนนี้เชื่อมต่อไฟฟ้าติดต่อกับสองแผ่นและสลับกับอำนาจ หากคุณลวดรายชื่อวิธีหนึ่งอิเล็กตรอนไหลข้ามทางแยกจากด้านที่อุดมไปด้วยคนยากจนในขณะที่หลุมไหลไปทางอื่นและการไหลของกระแสข้ามแยกและผ่านวงจรของคุณ ลวดที่ติดต่อด้วยวิธีอื่น ๆ และอิเล็กตรอนและหลุมจะไม่ข้าม; ไม่มีการไหลของกระแสที่ทุกคน สิ่งที่คุณได้ทำที่นี่จะเรียกว่าไดโอดสนธิ: อิเล็กทรอนิกส์ทางเดียวถนนที่ช่วยให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น เราจะอธิบายทั้งหมดนี้เพิ่มเติมอย่างละเอียดและชัดเจนมากขึ้นในบทความหลักของเราในไดโอด. PN ไดโอดแยกในโหมดไปข้างหน้าอย่างมีอคติPhoto: ไดโอดชุมช่วยให้กระแสไหลเมื่ออิเล็กตรอน (จุดสีดำ) และหลุม (จุดสีขาว) ย้ายข้าม . เขตแดนระหว่าง n-Type (สีแดง) และ P-Type (สีฟ้า) วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ไฟ LED ไดโอดเป็นจุดเชื่อมต่อกับคุณลักษณะที่เพิ่ม: มันทำให้แสง เวลาอิเล็กตรอนข้ามทางแยกทุกพวกเขาหยิกลงในหลุมในด้านอื่น ๆ ที่ปล่อยพลังงานส่วนเกินและให้ปิดแฟลชอย่างรวดเร็วของแสง กะพริบทั้งหมดที่ผลิตหมองคล้ำเรืองแสงอย่างต่อเนื่องที่ไฟ LED ที่มีชื่อเสียง. ชั้นใน OLED ทั่วไปทำงานอย่างไร OLED? OLEDs ทำงานในลักษณะที่คล้ายกับไดโอดธรรมดาและไฟ LED แต่แทนที่จะใช้ชั้น n-ชนิดและ p- ประเภทเซมิคอนดักเตอร์ที่พวกเขาใช้โมเลกุลของสารอินทรีย์ในการผลิตอิเล็กตรอนและหลุมของพวกเขา OLED ง่ายถูกสร้างขึ้นจากหกชั้นที่แตกต่างกัน ทั้งด้านบนและด้านล่างมีชั้นกระจกป้องกันหรือพลาสติก ชั้นบนสุดที่เรียกว่าตราประทับและชั้นล่างพื้นผิว ในระหว่างชั้นเหล่านั้นมีขั้วลบ (บางครั้งเรียกแคโทด) และขั้วบวก (เรียกว่าขั้วบวก) สุดท้ายในระหว่างขั้วบวกและขั้วลบเป็นสองชั้นทำจากโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่เรียกว่าชั้น emissive (ที่แสงที่ผลิตซึ่งอยู่ติดกับขั้วลบ) และชั้นนำไฟฟ้า (ถัดจากขั้วบวก). ศิลปะ: การจัดชั้น ใน OLED Simple. ได้อย่างไร
การแปล กรุณารอสักครู่..
