BÁO CÁO QUANG HỌC LED OLED

OLED là gì?● OLED - Organic light-emitting diode ● Diode phát sáng hữu cơ là một loại Diode phát sáng LED trong đó lớp phát xạ điện quang làm bằng chất bán dẫn hữu cơ có khả năng phát s

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

◉ CÁC LOẠI OLED HIỆN NAY

◉ MỘT SỐ ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA OLED

◉ ỨNG DỤNG

LED

LED là gì?

LED (Light Emitting Diode) là các diode có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại

Cấu tạo của LED

Lăng kính

Tản nhiệtBảng mạch

Sợi nối

Phản quang

LED chipLED chip

cực âm

đế đỡ

Phân loại LED

Dựa vào màu sắc: LED chớp, Bi-colour LED, Tri-colour LED, LED

RGB,

Dựa vào chip LED: SMD, DIP, COB,

Nguyên lý hoạt động

electron tái hợp lỗ trống

→ rơi xuống mức năng lượng thấp hơn

và giải phóng năng lượng dưới dạng

photon.

Màu sắc và vật liệu

Bảng: Các loại đèn LED vô cơ và các thông

số phát sáng

Khái niệm OLED

OLED là gì?

● OLED - Organic light-emitting diode

● Diode phát sáng hữu cơ là một loại Diode phát sáng (LED) trong đó lớp

phát xạ điện quang làm bằng chất bán dẫn hữu cơ có khả năng phát sáng khi

có dòng điện chạy qua.

● Lớp phát sáng này được đặt giữa hai điện cực và thường thì ít nhất một trong hai điện cực này là trong suốt.

Lịch sử phát triển OLED

André Bernanose, Pháp

Hiện tượng điện phát

quang của vật liệu

hữu cơ

Lịch sử phát triển OLED

Tế bào phát quang dùng điện xoay chiều sử dụng anthracene kích thích phát

triển

Martin Pope, New York

Dow Chemical, Mĩ

Hội đồng Nghiên cứu Canada Phòng thí nghiệm Vật lý

Quốc gia, Anh Quốc

Ching Wan Tang và

Steven Van Slyke,

Eastman Kodak

Thiết bị diode phát

sáng hữu cơ đầu tiên

Lịch sử thiết bị OLED

Thiết bị phát sáng màu xanh

lá cây hiệu suất cao

Phòng thí nghiệm Cavendish, Đại học Cambridge

Đại học Yamagata, Nhật

Bản Kodak và Sanyo

Thiết bị OLED trắng ra đời

Màn hình OLED full color đầu tiên trên thế giới

Sony XEL-1

Cấu tạo của OLED

Cấu tạo của OLED

Substrate: lớp nền

Nhựa trong, thủy tinh,

Organic layer: lớp hữu cơ

Ca, Mg-Ag, Al-Li

Anode: cực dương

Cathode: cực âm

ITO

Cấu tạo của OLED

Organic layer: lớp hữu cơ

ETL- electron transport layer

truyền tải các electron từ cathode

Alq3: độ linh động e (10-6 cm2/(Vs), phát ra ánh sáng xanh lục có

bước sóng 530mm

Cấu tạo của OLED

Organic layer: lớp hữu cơ

HTL- Hole transport layer truyền tải các lỗ trống từ

anode

Cấu tạo của OLED

Organic layer: lớp hữu cơ

EML-emisstion layer

Mỗi tế bào chỉ phát một màu sắc cố định (do Eg cố định) Như vậy,

nguyên tắc hoạt động của màn hình OLED là xếp chồng nhiều lớp bán

dẫn hữu cơ phát những màu cơ bản (đỏ, lục, lam)

Cấu tạo của OLED

Cấu tạo của OLED

Organic layer: lớp hữu cơ

Nguyên lý hoạt động OLED

HOMO: the highest occupied molecular orbital

LUMO: the lowest unoccupied molecular orbital

Nguyên lý hoạt động của OLED

1 Nguồn điện cung cấp một dòng điện cho OLED

2 Một dòng các electron chạy từ cathode qua các lớp

hữu cơ tới anode:

3 Tại biên giữa lớp phát quang và lớp dẫn, các

electron gặp và tái hợp với lỗ trống

4.Electron tái hợp tạo ra một năng lượng dưới dạng

một photon ánh sáng OLED phát ra ánh sáng

Nguyên lý hoạt động của OLED

Cách thức chế tạo OLED

Công nghệ mạ chân không

Công nghệ lắng đọng pha hơi hữu cơ

Công nghệ in phun mực

Các loại OLED

Điểm ảnh pixel được điểu khiển riêng biệt

- Mạch ngoài cung cấp điện năng

- Điều khiển các pixel dựa trên việc điều khiển các

xung điện qua dải các anode, cathode ứng với nó

- Tiêu tốn nhiều điện năng do mạch điện ngoài

OLED ma trận thụ động

Passive-matrix organic light-emitting diode

transistor film mỏng (thin film transistor hay TFT)

OLED ma trận chủ động

Active-matrix organic light-emitting diode

AMOLED

- Mỗi pixel được xác định bằng điện cực riêng

nào sẽ được bật/tât để tạo ra hình ảnh=>thao tác

nhanh chóng=>hình ảnh sắc nét

OLED trong suốt

Transparent organic light-emitting diode

Kim loại phản chiếu

Với cathode, anode và đế là trong suốt về mặt quang học

Khi một OLED trong suốt được bật lên, nó sẽ cho phép ánh sáng

phát ra theo cả hai hướng Một OLED trong suốt có thể là kiểu

ma trận thụ động hoặc ma trận chủ động

OLED trong suốt

Transparent organic light-emitting diode

OLED phát xạ đỉnh

Transparent organic light-emitting diode

OLED phát sáng đỉnh

TEOLED

Các OLED phát sáng đỉnh có thêm một tấm nền không trong suốt/ nền đục hoặc có thể phản xạ ( OPAQUE)=>phù hợp cho việc hiển

thị nhiều góc độ

OLED trắng

White organic light-emitting diode

Đa phần các tế bào OLED phát ánh sáng trắng thường có 3 lớp

phân tử hữu cơ cho phát ánh sáng đỏ, xanh lá và xanh dương

OLED trắng

WOLED

Hiệu suất của đèn Oled trắng có thể đạt đến 150 lm/W

Chỉ số hoàn màu cao (cri), 80-90

Tiết kiệm năng lượng

Giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường

Công nghệ PHOLED

Phosphorescent organic light-emitting diode

Diode phát quang hữu cơ lân quang

=>hiệu suất phát quang gấp 4 lần OLED huỳnh quang thường

(25%)

Công nghệ phân tử nhỏ, tiêu tốn ít điện năng

Phosphorescent organic light-emitting diode

OLED gấp được

Flexible organic light-emitting diode

FOLED

OLED gấp được có tấm nền làm từ các lá kim loại

mềm dẻo hoặc làm từ nhựa (có thể mỏng hơn đèn

nền LCD-100nm)

Các OLED gấp được rất nhẹ và có tuổi thọ cao

Ứng dụng của OLED

Tiết kiệm điện, tuổi thọ cao

Không nhấp nháy, thân thiện

với môi trường

Công đoạn chế tạo

So sánh công nghệ đèn LED - công nghệ OLED

Một số ứng dụng OLED - về khía cạnh nghiên cứu

Hình xăm OLED phát sáng

Tái tạo tóc thành

Màn hình OLED

Tóc được xử lý và sau đó được đốt cháy ở

240 °C, để tạo ra một vật liệu có carbon và

nitơ trong đó Sau đó, nhóm nghiên cứu biến

vật liệu này thành các ống nano carbon có

kích thước dưới 10 nanomet.

Tái tạo tóc thành

Màn hình OLED

Ứng dụng trong nhà như bao bì thông minh

Chúng cũng có thể được sử dụng khi cần một

nguồn sáng nhỏ để phát tín hiệu hoặc trong các

dải phân cách thông minh Và chúng còn có thể

được sử dụng trong các thiết bị y tế vì không độc

hại.

Hình xăm OLED phát sáng

Năng lượng hình xăm lấy từ polyme điện phát quang

cực kỳ nhỏ, phát sáng khi có điện tích đặt vào Độ

dày lớp polyme chỉ 2,3 micromet, bằng khoảng 1/3

đường kính tế bào hồng cầu.

Hình xăm OLED phát sáng

Với công nghệ hiện tại, hình xăm OLED chỉ có thể

phát ra ánh sáng xanh lá Tuy nhiên, trong tương lai,

nó có thể hiển thị nhiều màu hơn khi áp dụng công

nghệ ba điểm ảnh RGB.

Một số ứng dụng OLED - về khía cạnh thương mại hóa

TV OLED Màn hình phẳng

Màn hình phẳng FPD

OLED được sử dụng làm màn hình có

kích thước nhỏ trong các thiết bị cầm

tay như điện thoại di động, máy nghe

nhạc, máy ảnh…

Các thiết bị này tận dụng ưu thế của

OLED cho cường độ sáng cao, dễ đọc

ngoài trời và tiết kiệm điện năng

Màn hình phẳng FPD

Nhiều điện thoại thuộc dòng flagship

của các hãng như Samsung, LG đã sử

dụng màn hình OLED iPhone 8 cũng có

sử dụng màn hình OLED.

+Độ tương phản cao và màu đen tuyệt đối

+Tiết kiệm điện

Chiếu sáng

Thanks!