فهم تقنية شاشات OLED

دعونا نحلم بجهاز تلفزيون عالي الدقة يقل سمكه عن ربع بوصة ومنحني وعرضه حوالي 80 بوصة. علاوة على ذلك ، فهو يستهلك طاقة أقل من جهاز التلفزيون العادي الخاص بك ويمكن طيه إذا كنت لا ترغب في استخدامه. يمكنك أيضًا حمل هذا التلفزيون أينما تريد. ماذا لو كان لدينا شاشة عرض مضمنة في ملابسنا؟ هل تبدو حقيقية أم مجرد حلم؟ حسنًا ، يمكن أن توجد هذه الأجهزة على المدى القريب باستخدام التكنولوجيا الحديثة لشاشات OLED.

اختصار ل ضوء الصمام الثنائي العضوي ، OLED هي تقنية عرض وضعت مؤخرا فيه طبقة من مجمع تنبعث العضوية الفاتحة عند تشغيل التيار الكهربائي من خلال ذلك جنبا إلى جنب مع مجموعة من الفلاتر وتكرير اللون لتنتج صورا عالية الوضوح. يحزم في صفائح كربونية بين قطبين مشحونين ، يتألفان من كاثود معدني وأنود شفاف. تحيط الأفلام ذات الأساس العضوي بطبقة شفافة للفتحة وطبقة نقل انبعاثية وإلكترونية بداخلها. عند تطبيق التيار على خلية OLED ، تعود الشحنات الموجبة والسالبة في الطبقة المنبعثة وتنتج ضوءًا كهربائيًا مضيئًا. شاشات OLED هي أجهزة انبعاث وتعمل على إصدار الضوء بدلاً من تعديل أو عكس الضوء.

على الرغم من أن "LED" و "OLED" يستخدم كلاهما تقنية "الصمام الثنائي الباعث للضوء" ، فإن عملية تصميم كل منهما مختلفة تمامًا في الواقع. بينما تستخدم شاشات LED مجموعة من مصابيح LED كإضاءة خلفية على شاشات LCD التقليدية ، في شاشات OLED ، تخلق الطبقة العضوية مصدر الضوء الخاص بها لكل بكسل. يؤدي هذا إلى تحسين وضوح الصور ولونها.

لمحة عن تقنية OLED

يتم تحضير الألواح المستخدمة في أجهزة OLED من مواد عضوية قائمة على الكربون تضيء عند تطبيق التيار من خلالها. إنها أكثر كفاءة وأسهل في الاستخدام من شاشات LCD لأنها لا تعتمد على الإضاءة الخلفية والفلاتر. إنها توفر جودة صورة جميلة بوضوح مذهل. كما أنها توفر ميزات ألوان رائعة ؛ تتمتع بمعدل استجابة سريع نسبيًا ونطاق أوسع من زوايا المشاهدة. كما أنها تستخدم لصنع إنارات OLED

تم صنع هذه التكنولوجيا في أوائل الثمانينيات. تم تطويره أيضًا ليحل محل تقنية LCD لأن تقنية OLED أكثر سطوعًا وأرق وأخف وزناً من شاشات LCD. كما أنها تستهلك طاقة أقل من شاشات LCD وتوفر ميزات تباين أعلى. الميزة الأكثر جاذبية التي تمتلكها عبر شاشات LCD هي أنها أرخص في التصنيع وبالتالي فهي فعالة من حيث التكلفة.

عمل OLED

تعمل تقنية OLED على مبدأ بسيط للغاية. عندما يتم تطبيق تيار على الأقطاب الكهربائية ، يتم تطوير مجال كهربائي حوله نتيجة لذلك ، تبدأ الشحنات في التحرك في الجهاز. تهرب الإلكترونات من القطب السالب وتتحرك الثقوب من القطب الموجب في الاتجاه المعاكس. تجمع القوة الكهروستاتيكية الإلكترونات والثقوب معًا وتشكل فوتونًا هو حالة مرتبطة بالإلكترون وثقب. يؤدي إعادة تركيب الشحنات هذا إلى تطوير فوتون بتردد معين يتم توفيره من خلال فجوة الطاقة التي تتشكل بين مستويات LUMO و HUMO للجزيئات المنبعثة. يتم تحويل هذه الطاقة الكهربائية التي يتم تطبيقها على الأقطاب الكهربائية إلى ضوء يشع من الجهاز.

تُستخدم مواد مختلفة لإنتاج ألوان مختلفة من الضوء وتتحد الألوان لتشكل مصدرًا أبيض للضوء. بشكل عام ، تتكون مادة الأنود من أكسيد قصدير الإنديوم لأنها شفافة للضوء المرئي ولها وظيفة عمل عالية. تساعد المادة على تعزيز حقن الثقوب في مستوى HOMO للطبقة العضوية. تُستخدم مواد مثل الباريوم والكالسيوم بشكل شائع في صنع أقطاب كاثود لأن لها وظيفة عمل أقل ويمكنها تعزيز حقن الإلكترونات في مستوى LOMO للطبقة العضوية. تتطلب هذه المواد أيضًا أن تكون مطلية بمعادن مثل الألومنيوم لأنها شديدة التفاعل بطبيعتها وغالبًا ما تحتاج إلى طبقة واقية فوقها.

المواد المستخدمة في OLEDs

يحتوي الهيكل الأساسي لـ OLED على كاثود لإدخال الإلكترون وطبقة انبعاث وأنود لإزالة الإلكترون منه. على الرغم من أن OLEDs الحديثة تحتوي على العديد من الطبقات ، إلا أن الوظيفة الأولية تظل كما هي في جميع أنواع OLEDs. هناك عدة أنواع من مواد OLED التي تُستخدم في تصنيع OLED. القسم الأساسي هو OLEDs الجزيئية الصغيرة و OLEDs الجزيئية الكبيرة. جميع OLEDs المستخدمة تجاريًا هي جزيئات صغيرة ، والتي تسمى SMOLED. يؤدون أفضل وكفاءة. المواد الباعثة المستخدمة في OLEDs هي مواد فلورية أو فسفورية. تتمتع المواد الفلورية بعمر أطول على الرغم من أنها أقل قدرة على الحيلة من المواد اللاحقة. تستخدم معظم OLEDs مواد فسفورية لأنها توفر خدمات أفضل وعملاً أطول.

AMOLED و PMOLED هي المصطلحات المتعلقة بعرض OLED. تتمتع PMOLED بنطاق ودقة محدودة على الرغم من أنها اقتصادية من AMOLED. هذه الشاشات معقدة للغاية في التصنيع ولكنها فعالة في الاستخدام ويمكن أيضًا إعطاؤها أبعادًا أكبر. تُستخدم شاشات PMOLED في إنتاج أجهزة أصغر بينما تُستخدم شاشات AMOLED في أجهزة التلفزيون والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية.

تطبيقات OLEDs

تُستخدم تقنية OLED في التطبيقات التجارية للهواتف المحمولة ، ومشغلات الوسائط الرقمية ، وراديو السيارة ، والكاميرا الرقمية ، والتلفزيون وما إلى ذلك. تُستخدم شاشات العرض المحمولة في الآلية ، لذا لم يعد العمر المنخفض مشكلة في هذا الغرض. يمكن استخدامه أيضًا للإضاءة لجميع الأغراض وكذلك لشاشات العرض ومصادر الإضاءة الخلفية في شاشات LCD أو إشارات المرور أو إشارات الطوارئ أو تطبيقات السيارات.

مزايا تقنية OLED

لقد فتحت تقنية OLED بالفعل بوابات واسعة للعديد من التطورات والتطورات في مجال الآلات والأدوات والمعدات الإلكترونية. يقدم الفوائد التالية:

• لا يستخدم أي مادة سائلة ويتكون من بنية صلبة ، ونتيجة لذلك فإنه يوفر مقاومة أفضل.
• يمكن مشاهدتها من أي زاوية وتوفر نطاقًا واسعًا من الاستمتاع بالمنظر. على الرغم من ذلك ، لا نشعر أبدًا بأي تشويه في الشاشة وأي عيب في الجودة.
• يمكن أن يصل سمكها إلى 1 مم وهو أقل من نصف سمك شاشات LCD. ونتيجة لذلك ، فهي أخف وزنًا.
• وقت استجابة OLEDs هو 1/1000 من شاشات الكريستال السائل.
• يمكن أن تعمل في أقل درجة حرارة ممكنة حتى لو كانت تحت 40 درجة.
• إنها فعالة من حيث التكلفة لأن التصنيع معقول أيضًا.
• إنها تعطي ضوءًا أكثر إشراقًا وتستهلك طاقة أقل.
• يوفر كفاءة أعلى ومصادر مساحة أكبر.
• عرض مرن وانبعاث قابل للتعديل.

عيوب تقنية OLED

مع المزايا التي لا حصر لها ، لدينا بعض العيوب والعيوب في التكنولوجيا كما هو مذكور أدناه:

• تعد أزمة نقاء اللون من عدم كفاية الجهاز حيث يصعب عرض ألوان جديدة وغنية.
• يمكن أن يتضرر بسهولة بواسطة الماء.
• لا يمكن الحصول على كميات كبيرة من الشاشات الكبيرة الحجم.
• عادة ما يأتي بعمر افتراضي يصل إلى 5000 ساعة وهو أقل بكثير من شاشات LCD.
• أبرز عيوب OLEDs هو أنه لا يمكن رؤيتها في وجود ضوء الشمس المباشر.

حاول المطورون إجراء تغييرات إيجابية في هذه العيوب ، وبالتالي طوروا OLEDs ذات عمر أطول. يتراوح عمر OLED باللونين الأحمر والأخضر من 46000 إلى 230000 ساعة بينما يبلغ عمر شاشات OLED الزرقاء حوالي 14000 ساعة. كما تم إنتاج لوحات OLED أكبر.

التحديات التي تواجه OLEDs

على الرغم من أن التكنولوجيا قد حققت قفزة كبيرة في الآونة الأخيرة ، لا تزال هناك العديد من التحديات التي تواجهها صناعات OLED. تم سردها على النحو التالي:

• العمر الافتراضي المادي لشاشات OLED
• أداء OLED قابل للذوبان
• توسيع سعة الإضاءة لشاشات OLED
• توازن اللون.
• الأضرار الناجمة عن المياه.

التطورات الأخيرة في تقنية OLED

تم استخدام تقنية OLED على نطاق واسع في السنوات الأخيرة وهي ناجحة تمامًا وفقًا للدراسة. سامسونج هي المنتج الرئيسي لشاشات AMOLED اليوم. إنها تقدم أكثر من 200 مليون عرض كل عام وهي على وشك توسيع القدرة الإنتاجية لتصنيعها قريبًا جدًا. إنه يركز على شاشات أصغر حجمًا من 5 إلى 10 بوصات تُستخدم في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية هذه الأيام.

تقوم LG أيضًا بتصنيع OLEDs من لوحات عرض أكبر. لقد استخدمت OLEDs لإنتاج وحدات تلفزيونية من 55 إلى 77 بوصة.

حتى لو أنتجت كلتا الشركتين عددًا كافيًا من OLEDs كل عام ، فلا يزال حجم الإنتاج أبطأ نسبيًا. كما ذكرت كلتا الشركتين حول توسيع قدراتهما الإنتاجية ، فقد تم توسيع التوقعات الخاصة بإنتاج أكبر من OLEDs ويتوقع الجمهور أيضًا إطلاق أي منتج جديد.