OLED – современные разработки на основе биологических компонентов

OLED в переводе на русский язык означает фотоноизлучающий диод на органической основе. Ученые разработали специальные соединения, которые способны результативно испускать фотоны при прохождении через них электрического напряжения. Современные жидкокристаллические мониторы не соответствуют растущим требованиям пользователей электронных устройств. На пороге массового выпуска стоят гибкие компьютерные аппараты, основанные на применении биотехнологий, которые можно свернуть, как лист бумаги. Такие дисплеи занимают минимальное пространство, по стоимости они дешевле жидкокристаллических мониторов и экономнее по энергопотреблению.

В 60-годы ХХ столетия ученые физики-теоретики разработали фундаментальную базу для прикладных исследований в области применения органических соединений, испускающих квантовые частицы света при подключении к ним электрического потенциала. Сорок лет теория не могла дать практические результаты из-за отсутствия биологических материалов, удовлетворяющих сформулированные постулаты. И только в начале третьего тысячелетия появились реальные возможности осуществить теоретические выкладки ученых теоретической физики. Основное использование биологические фотонные полупроводники получили в системах визуального отображения информации (дисплеи, телевизионные приемники, рекламные мониторы) и приборах светоизлучения. Коэффициент полезного действия приближается к абсолютному значению — 100%. В то время как в устаревших излучателях и преобразователях различных видов энергий в видимый спектр электромагнитных колебаний этот показатель составлял не более тридцати процентов.

Принцип работы биологических фотонных диодов основан на следующих законах. Органический полупроводник представляет собой своего рода слоеный «пирог». Он состоит из основания в виде кремниевого кварцита, но можно применить и другое прозрачное вещество. На этой основе располагают несколько тончайших пленок органического полупроводникового материала, находящихся между двумя разноименными потенциалами: положительным и отрицательным. При подаче электрического тока возникает движение заряженных положительно «дырок» и отрицательно заряженных электронов. Средний слой такого «пирога» становится активным генераторам высокочастотных колебаний, которые периодически проходя через биологические структуры, заставляют их излучать кванты в видимом спектре, то есть фотоны. Вещества, применяемые в OLED-технологиях, позволяют получать электромагнитные колебания различных частот в видимом диапазоне.

Данная технологическая разработка допускает производство тончайших полупроводниковых пленок, работающих, как излучатели дискретных частиц. По своим физико-химическим свойствам светодиоды просто уникальны потому, что они герметичны (не боятся влаги и не пропускают воздух), абсолютно плоские (отсутствует искажение изображения) и не выделяют фоновую тепловую энергию.

Использование полупроводниковой светодиодной техники имеет огромный диапазон применения, притом, как в мирных целях, так и в сфере оборонной промышленности. Теперь в темное время суток солдат, имея в своей амуниции органические полупроводниковые приборы, может видеть противника, как днем. В кабинах современных истребителей уже не применяются устаревшие светильники дневного и ночного подсвета анероидно-мембранных приборов, а устанавливаются светодиодные источники. В гражданской сфере система OLED работает в современной цифровой аппаратуре: в дисплеях мобильных телефонов, в спутниковых глобальных поисковых системах, в цифровых видеокамерах и фотоаппаратах, в инфракрасных приборах ночного обзора. Мониторы на органической основе применяются также в различных индикаторных системах, аудио- и видеоустройствах. Данная технология практически может использоваться в самых неожиданных местах: домашняя и офисная мебель, пространство комнат и любых других помещений.

Многие мировые компании и фирмы, занимающиеся разработкой компьютерных и информационных технологий, систем освещения и других смежных направлений, активно перестраивают свое производство на массовый выпуск технологических новинок, в состав которых входят светодиодные пленочные устройства. Современное состояние промышленных мощностей не устраивает владельцев корпораций, и они ускоренными темпами осваивают новые рынки передовых возможностей.

В настоящее время OLED позволяют менять яркость в зависимости от желания потребителя и использовать только четыре цвета: красный, белый, зеленый и голубой. Но инженеры работают над созданием все более совершенных систем и в перспективе появление регулируемых элементов цветности, контрастности и яркости. Применение полимерных материалов — еще одно из направлений работы производителей фотонных диодов. Идет процесс изготовления гибких, прозрачных, пуленепробиваемых и других изделий на основе данной технологии. Пропускающие свет полимеры рассчитывают получить коммерсанты, создающие окна для жилых домов. Отличительная особенность их в том, что в светлое время суток окно работает в обычном режиме — пропускает свет в помещение. С наступлением темноты, светодиодное окно пропускает свет только на улицу. В обратном направлении, из улицы, окно будет закрывать для посторонних глаз внутреннее содержимое квартиры.

Необозримые перспективы открываются перед OLED системами органической светодиодной индикации в сфере рекламной деятельности, коммерческих продаж, дизайна и интерьера домов и квартир. Но это пока все в будущем. На данный момент изделия на фотонных полупроводниках еще достаточно дорогая, в сравнении с жидкокристаллическими дисплеями, продукция. Например, стоимость новейшего оборудования составляет не одну тысячу евро. Но прогресс упрямо движется к цели и пройдет несколько лет, как органические пленочные дисплеи займут рынок продаж. На это должно уйти, по подсчетам специалистов, не более пятнадцати лет. Ученые не сидят на месте и разработали совместно с конструкторами-оформителями пластины для декорирования различных поверхностей. Такая пластина может быть элементом украшения, или зеркальной площадью с применением различной цветовой гаммы. Заказать ее можно через электронный магазин в интернете. Стоимость пластины составляет от семидесяти до трехсот евро. Цена зависит от дизайна поверхности, размеров изделия, конструкции и цветового фона.

Уже в настоящее время разработана светодиодная органическая подсветка, напоминающая витрину супермаркета. Это целая система, которая способна изменять цвета под воздействием тепла, если к ней поднести ладонь. Создана она в виде цветка, и если подойти поближе, то возникает ощущение движения в середине композиции, как будто неуловимое существо скрывается за прозрачной поверхностью. Пластины этого чуда сложены как лепестки мимозы, которая тонко чувствует посторонние раздражители окружающей среды, что и подтолкнуло инженеров к данной идее. Но стоит такое совершенство не мало, в пределах двухсот тысяч евро.

Все современные светильники обладают тем или иным мерцанием, в зависимости от качества изделия. Если долго смотреть на такой свет, то глаза начинают уставать и болеть. Лампа OLED-технологии просто кардинально меняет наши взгляды на осветительную аппаратуру. Такой продукт дает спокойный и устойчивый свет, без мерцания и бликов. И цена подобной лампы составляет астрономическую сумму в несколько тысяч евро.

Но и светодиодные органические технологии принципиально уже устарели. На их место претендуют мониторы TMOS (Time-Multiplexed Optical Shutter, «оптический затвор с временным мультиплексированием»).

Источник: zeleneet.com