Điot phát quang hữu cơ OLED là gì ? Khái niệm, nguồn gốc ra đời, Cấu trúc OLED ra sao ? Nguyên lý hoạt động của OLED. sự dịch chuyển của các thành phần. Phân loại OED và các loại vật liệu được dùng chế tạo OLED Ứng dụng OLED
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT Kỹ thuật hiển thị hình ảnh Đề tài: Tìm hiểu OLED Tìm hiểu OLED Tổng quan Nguyên lý hoạt động Nội dung Các loại OLED Vật liệu chế tạo Tổng quan Vài nét đời phát triển OLED Sự phát quang vật liệu hữu ghi nhận vào năm 50 kỉ XX Vào năm 60, tế bào phát quang dùng điện xoay chiều sử dụng anthracene phát triển Hai nhà hóa học, vật lý người Mỹ ChingW Tang Steven Van Slyke Eastman Kodak chế tạo thiết bị OLED thực tế vào năm 1987 Màn hình OLED Nguồn gốc đời: Trong tự nhiên, có nhiều lồi sinh vật có khả tự phát sáng Các chất hữu có khả phát sáng Sứa biển Đom đóm Nấm Panellus stipticus Tổng quan Khái niệm OLED: OLED (Organic Light Emiting Diode): hiểu điốt phát quang hữu Một lĩnh vực khoa học kết hợp ngành hóa lý, hóa tổng hợp, vật liệu bán dẫn quang học Được cấu tạo từ nhiều lớp màng hữu điện cực Có dịng điện chạy qua lớp phát sáng Tổng quan Lý phát triển ứng dụng công nghệ OLED: Về cấu trúc: OLED mỏng, nhẹ, dẻo sơ với LED & LCD Về lượng: OLED vượt trội LED & LCD Về hiển thị: OLED cho hình ảnh sáng & rõ nét LCD & LED Về chế tạo: OLED dễ dàng tạo thành kích thước lớn nhiều so với LCD & LED nhẹ mỏng Giải thích Về cấu trúc Các lớp hữu OLED mỏng hơn, nhẹ mềm dẻo lớp LED hay LCD Thêm nữa, OLED làm nhựa thay thủy tinh LED LCD mà thủy tinh lại hấp thụ phần ánh sáng Giải thích Về hiển thị: OLED có góc nhìn rộng hơn, vào khoảng 170° Do LCD hoạt động cách chặn ánh sáng nên chúng có tầm nhìn hạn chế góc nhìn định Các OLED tự phát ánh sáng nên chúng có góc nhìn rộng nhiều Giải thích Về lượng OLED không cần chiếu sáng LCD LCD hoạt động cách chặn vùng ánh sáng đèn để tạo thành hình ảnh, OLED tự phát sáng Bởi nên chúng tiêu thụ điện nhiều so với LCD (hầu hết điện cho LCD dùng cho chiếu sáng nền) Về chế tạo OLED chế tạo dễ dàng làm thành có kích thước lớn Bởi chế tạo nhựa dẻo, làm thành rộng mỏng Với LED hay LCD điều khó khăn Nguyên lý hoạt động Một điện áp lên toàn thiết bị OLED khiến cho anode tích điện dương so với cathode Điện tử ‘‘điền’’ vào obitan trống có mức lượng thấp (LUMO) nằm phân tử lớp hữu nằm cathode, bị "rút" khỏi obitan đầy có mức lượng cao (HOMO) nằm anốt => Sự tiêm lỗ trống vào HOMO Khi trạng thái exiton bị phân rã, lượng phát xạ Dòng điện tử chạy xuyên qua từ cathode đến anode Năng lượng bị phân rã có tần số bước sóng nằm vùng nhìn thấy Các loại OLED OLED ma trận thụ động (passive matrix OLED - PMOLED): .Phần giao cathode anode tạo thành pixel (điểm ảnh) ánh sáng phát .Sự phát sang pixel phụ thuộc vào cường độ dòng điện đưa vào .Tính chất: Các PMOLED dễ chế tạo chúng lại tiêu thụ nhiều điện loại OLED khác, chủ yếu nguồn điện cần cho mạch điện .Ứng dụng: hiển thị văn biểu tượng Các loại OLED OLED ma trận tích cực (active-matrix OLED _AMOLED): AMOLED có lớp anode phủ lên mạng lưới transitor film mỏng (thin film transitor hay TFT) tạo thành ma trận pixel Tính chất: AMOLED tiêu thụ ít điện PMOLED lớp TFT cần ít điện mạch điện Ứng dụng: Phù hợp cho hình lớn: hình máy tính, TV hình lớn bảng tín hiệu hay thơng báo điện tử So sánh OLED ma trận thụ động (PMOLED) OLED ma trận tích cực (AMOLED) Về mặt đầu tư, PMOLED chế tạo đơn giản cần ít chi phí so với AMOLED PMOLED cơng nghệ kém hiệu AMOLED Nó tiêu thụ nhiều điện với nhu cầu phát sáng, bị giới hạn kích thước độ phân giải, điều khiển vừa chậm vừa kém chính xác Do vậy, PMOLED tồn hình thơng tin đơn giản, kích thước nhỏ, AMOLED ứng dụng phổ biến nhiều đặc tính ưu việt Các loại OLED OLED phát sáng đỉnh: Bản chất OLED phát sáng đỉnh hay đáy chúng có cathode anode suốt, đáy đục có khả phản xạ Tính chất: Các OLED phù hợp với kiểu thiết kế ma trận động Ứng dụng: Sử dụng thẻ thông minh Các loại OLED OLED suốt: OLED suốt cấu tạo hoàn toàn từ thành phần suốt Khi OLED suốt bật lên, cho phép ánh sáng phát theo hai hướng Một OLED suốt kiểu ma trận thụ động ma trận chủ động Ứng dụng: làm hiển thị kính ô tô hay máy bay Các loại OLED OLED gấp được: Bản thân việc tạo hình ảnh phần tử hữu nằm tầm tự phát ra, việc uốn cong tầm không ảnh hưởng đến việc tạo hình ảnh Tính chất: Loại OLED nhẹ, có tuổi thọ cao, kết hợp với khả gấp thuận lợi Ứng dụng: điện thoại di động, thiết bị số cầm tay Các loại OLED OLED Trắng: OLED trắng loại OLED đặc biệt, có khả phát ánh sáng trắng Với khả này, OLED trắng ứng dụng vào việc chiếu sáng Với phổ ánh sáng trắng mà cường độ sáng cao hơn, đồng hiệu lượng ánh sáng phát đèn huỳnh quang Vật liệu OLED: OLED có nhiều lớp, thành phần chính cấu trúc OLED chính lớp hữu a) Dựa theo khối lượng phân tử: OLED phân tử nhỏ có khối lượng phân tử nhỏ 1000 (g.mol-1) b) Polymer OLED có khối lượng phân tử lớn 10.000 (g.mol1) Polymer OLED : (Emission Layer) PLED : PPP (Polyphenylenes), PF (Polyflourene) PPV ( poly (p- phenylene vinylene)) Polymer OLED : Dựa vào đặc tính chuỗi dài phân tử polymer mà nhà hóa học có nhiều linh động việc chế tạo phân tử có khả tăng đặc tính truyền hạt mang điện tăng hiệu ứng tái hợp Bên cạnh đó, họ điều chỉnh cho phát ánh sáng có bước sóng mong muốn nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ưu điểm Polymer OLED: Hiệu điện sử dụng cho PLED thấp loại OLED phân tử nhỏ PLED có độ dẫn tốt độ đồng màng mỏng polymer PLED cải tiến giảm thiểu trình tái kết tinh OLED huỳnh quang OLED huỳnh quang có nhiều màu sắc Đỏ, Lam, Lục, Vàng, Da cam OLED lân quang OLED lân quang chủ yếu có màu Đỏ, Lam, Lục Cảm ơn thầy bạn theo dõi ... dụng: làm hiển thị kính ô tô hay máy bay Các loại OLED OLED gấp được: Bản thân việc tạo hình ảnh phần tử hữu nằm tầm tự phát ra, việc uốn cong tầm không ảnh hưởng đến việc tạo hình ảnh Tính... trúc: OLED mỏng, nhẹ, dẻo sơ với LED & LCD Về lượng: OLED vượt trội LED & LCD Về hiển thị: OLED cho hình ảnh sáng & rõ nét LCD & LED Về chế tạo: OLED dễ dàng tạo thành kích thước lớn... tiêu thụ ít điện PMOLED lớp TFT cần ít điện mạch điện Ứng dụng: Phù hợp cho hình lớn: hình máy tính, TV hình lớn bảng tín hiệu hay thông báo điện tử So sánh OLED ma trận thụ động