LED和OLED


S.商城灯具具有大潜力:发光二极管与有机发光二极管
商业历史
(20世纪60年代 - 今天)

介绍与统计

他们如何工作(LED)

OLEDS - 介绍以及他们如何工作
发明人和发展(LED) 发明人和发展(OLEDS)

介绍:
LED是一种利用半导体和电致发光产生光的光源。发光二极管主要有两种:LED和OLED.。LED不同于el灯在此之中,它使用具有反射器和其他部件的小半导体晶体,使光更亮,并聚焦到单点中。这OLED.使用扁平的夹层的材料,与EL灯非常相似。它与LED和EL灯不同,因为它在发光的层中使用有机(碳)分子。

所有信用和来源都位于每个照明页面的底部

在我们关于led和oled的视频中,点击右下角的括号图标来扩展尺寸:

发光二极管
目前,LED灯由于它的效率和许多人认为这是一个“新”技术而受欢迎。我们所知的LED已经超过50年了。最近的白光LED的发展是将其带入众所周境的东西,作为其他白光源的替代品。

常用用途:指示灯上的装置,小灯,交通灯,大型视频屏幕,标志,街道照明(虽然这仍然不普遍存在)

大型LED阵列设计用于路灯。具有高瓦数LED需要大量铝制散热器

好处:
- 短距离和小区域的高效光源。典型的LED只需30-60毫瓦即可运行
- 无法防震,不像玻璃灯泡灯类型
-directional性质对一些应用程序,例如在路灯上减少杂散光线污染

缺点:
- 在夏季/冬季温度的外部应用中不可靠,现在正在进行更多的工作来解决这个问题
- 微动态对被热量损坏敏感,因此必须采用大型散热器来保持强大的阵列冷却,有时需要风扇。这增加了成本,风扇大大降低了LED的节能优势,也容易出现故障,导致单元故障
- 在弯曲时焊接电路板焊料和薄铜连接裂缝并导致阵列的部分出门
-Rare LED中使用的地球金属受到某些国家的价格控制垄断的约束
- 随着时间的推移,诱导的腔输出

LED统计数据
*每瓦管腔:28 - 150(取决于环境)
*灯寿命:25,000 - 100,000小时
*中国国际广播电台(白色LED)- 70
*色温(白色LED)- 2540 - 10,000K
*可在0.01 - 3w

左:白光LED在2000年代成为一个实惠的商业产品

1.他们如何工作

LED创造光线电致发光在一个半导体材料。电致发光是当电流或电场通过它时发光的现象 - 当电子通过材料送出电子和填充电子孔时会发生这种情况。一个电子孔存在在原子缺乏电子(带负电)的情况下,因此具有正电荷。如锗或硅等半导体材料可以是“掺杂”以产生和控制电子孔的数量。兴奋剂是将其他元素添加到半导体材料中以改变其性质。通过掺杂半导体,您可以在同一晶体中制作两个单独类型的半导体。两种类型之间的边界称为P-N结。连接点只能以一种方式通过它,这就是它们用作二极管的原因。LED使用P-N结进行。当电子通过一个晶体到另一个晶体时,它们填充电子孔。它们发出光子(光)。这也是怎么样的半导体激光器工作。


以上:5瓦LED,其中一个最强大的LED。

以上:激光也会产生光,但通过不同的结构。阅读更多关于使用的半亚博体育官方app导体器件在这里的电子产品中。

要了解P-N结和半导体,您将需要在讲座中投入很多时间,这不是一个简单的现象,在这里覆盖太漫长。查看59分钟的讲座讲座(半导体)在这里

磷光体用于帮助过滤LED的光输出。他们创造了更纯粹的“苛刻”的颜色。

工程师必须弄清楚如何控制光线逃离半导体的角度,这是“轻锥”非常窄。他们想出了如何使光折射或反弹从半导体晶体的所有表面上脱离以加强光输出。这就是为什么由于传统上的LED显示器从一个角度都能看到。


上图:在爱迪生技术中心显示的各种颜色的led。亚慱足球网址多少两侧的金属片有助于散热。


照片:惠兰通信Peter Heppner在MTV音乐奖,布加勒斯特,罗马尼亚

以上:“捷夜”或全彩色LED显示屏。这种类型的显示仅适用于小型空间中的大面积应用和装饰背景。人眼只能有效地将图像距离超过6米。三色阵列布置在右上角的特写中。

CO.L.O.R.S.

红色的红外led是由砷化镓
明亮的蓝色是用GaN做的氮化镓

白光LED是用钇铝石榴石

还有橙色,绿色,蓝色,紫罗兰色,紫色,紫外线LED。

有关用于每种颜色的元素的更多详细信息这里。


以上:两种不同类型的LED,无论是在条带安装配置中

2.发明者和发展

第一个LED:

以上:GaAs半绝缘基板上的隧道二极管的这种实验使Pittman和Biard相信,必须有发光,并导致进一步的实验。

20世纪60年代的早期包括半导体领域的“比赛”。砷化镓和锗是第一个半导体在硅成为行业中首选材料之前的用途。工程师正在尝试P / N结。这些设备正在开发为二极管,因为它们可以不通过另一个方向通过电流。GE,Bell Labs,Lincoln Labs,RCA研究实验室和德州仪器致力于为电源控制和激光技术开发半导体。

在这场比赛中,LED在1961年秋天的詹姆斯·罗德和加里皮特曼“发现了”。加里自1958年以来一直在太阳能电池的相关领域工作。在他们尝试制作X频段GaAs变容二极管的努力中,它们创建了隧道二极管(首先在Esaki开发)。它们将隧道二极管放置在GaAs衬底上,并发现在前向偏置操作期间必须有光产生。使用刚从日本带来的红外探测器他们测试了它并发现设备明亮地亮起!

在此之后,其他人在该领域发现了发现,然而TI是第一个获得专利并以130美元的价格出售第一个LED。SNX-100是第一个已售出的LED(1962年夏季)。LED首先与IBM计算机一起使用,以替换控制打卡读卡器的钨灯泡(红外光通过孔送出或由卡片封堵)。今天有一个无数的LED申请。

第一个LED专利(点击放大

您可以在专利图上清楚地看到p/n结。p/n结是由掺杂产生的带有两种类型半导体的单晶体。


上图:1958年:Walter T. Matzen(上图)和Bob Biard(下图)研究参数化放大器,这为LED奠定了基础。后来,Gary Pittman和Biard先生研究变容二极管,它引出了我们所知道的led。读了他们在这里与这个PDF合作的完整故事。


1972年:Herbert P. Maruska和Jacques Pankove开发了紫罗兰色LED,为1993年开发亮蓝色LED奠定了基础

照片:Randy Lamb,UC Santa Barbara / Semicon West 2012 / PD-Usgov / Bob Biard

1907年-H.J.圆在使用碳化硅和猫须时发现了电致发光。奥列格·罗塞夫(Oleg Losev)在同一年独立发现了这一现象。
伦敦,英国

20世纪20年代-OLEG V. SOWEV.研究了无线电集中发光二极管的现象。他对“LED”的第一项工作涉及关于SIC的发光的报告。1927年,他发表了一份详细的报告,但他的作品直到20世纪50年代才众所周知,当他的论文重新安装时。
圣彼得堡,俄罗斯

1961年-詹姆斯·r·Biard。“Bob”Biard加里皮特曼在德州仪器上开发了红外LED。这是第一个现代LED。它被“意外”发现,而TI试图制作X频段GaAs变容二极管。在使用GaAs(砷化镓)半绝缘基板的锌扩散区域的隧道二极管的测试期间进行发现。
达拉斯,德克萨斯

照片:罗伯特比亚德

1961年-加里皮特曼与詹姆斯·比亚德一起合作。他开始于1958年与半导体GaAs一起工作,用于创建早期太阳能电池。他发现并开发了詹姆斯·罗德的红外线领导。
达拉斯,德克萨斯

1962年-Nick Holonyack Jr.开发了第一个可见光LED——红色LED。他在砷化镓衬底上使用了砷化镓(GaAsP)。通用电气。
Syracuse,纽约

照片:PD-USGOV

1972年-M. George Craford.在孟山都使用GaAsP创建第一个黄色LED。他还开发了一种更亮的红色LED。
圣路易斯密苏里州

照片:Semicon West 2012

1972年-赫伯特Maruska和Jacques Pankove使用紫色的LED使用Mg掺杂的GaN薄膜紫罗兰色LED是后来发展的真蓝色LED的基础。
RCA实验室,新泽西州

1979年-中村认开发了世界上第一个使用氮化镓(镓氮化)的亮蓝色LED。直到20世纪90年代,蓝色LED才成为低成本的商业产品。
Tokushima,日本

照片:Randy Lamb,UC Santa Barbara

1976年-托马斯p Pearsall开发特殊的高亮度LED以进行光纤使用。这提高了全球通信技术。法国巴黎

照片:T.P.佩斯尔尔

OLED:有机发光二极管

介绍与统计

它们是如何工作的

发明人和发展

什么是有机发光二极管?

有机LED由一层有机电致发光材料制成,其中P / N结夹在电极之间。至少一个电极是透明的,因此光子可以逸出。类似于A.el灯,电流通过半导体(如EL灯中的磷光体),但是差异是OLED使用P / N结是P和N载体的重组。EL(TDFEL,TFEL,粉末EL)技术只使用电流激发的材料来制作光线。

OLED中的半导体是有机的,这意味着它含有碳。OLED使用两种化合物中的一种:聚合物或“小分子”。阅读更多信息亚博体育官方app这个怎么运作以下。

用途:
- 短距离室内灯(产生漫射光)
显示
-小的:电话和媒体设备,大的:电视,电脑显示器

好处:
- 单位比传统LED轻,也可以更薄
oled可以成为液晶电脑和电视显示器的更节能的替代品
-Can用于多种新应用,以前从未使用过的照明技术

缺点:
- OLED的成本仍然很高,每个单位产生比正常LED的腔更少
- 技术仍在开发中,因此OLED的生命正在被研究,因为每年使用新材料并测试。直到完成更多研究,我们将不知道这些灯具如何与既定技术相比。

OLED统计
*每瓦的流明:灯中最多50件(截至2/2012)
*灯寿命:仍在研究下
*中国国际广播电台(白oleds)- 仍在研究下
*色温(白色LED)- 各种白人正在开发中
*可用的瓦数:n / a


OLED Co-Inventor Stephen Van Slyke专利

显示(计算机监视器,电视机,手机屏幕):

OLED显示器采用多层结构和晶体管来控制每个像素的打开或关闭。这与EL显示非常相似。OLED显示器有可能比LCD更高效、更薄。一个优点是不需要a冷阴极荧光灯背光像一个液晶显示器。缺少背光意味着它可以更好地显示黑色(背光总是通过屏幕的黑色区域渗透)。OLED显示器还可以提供比LCD更好的对比度这种OLED显示屏还可以制成一种薄而柔软的材料,可以像报纸一样卷起。目前,OLED并不像EL或LCD在较少环境光线下的区域一样明亮。这可能随着工程师的工作而变化来增加亮度。

以下:我们在OLED中的简单视频在监视器和智能手机中使用:


上图是一个简单的现代OLED。利用不同的层构型有许多新的方法来构造OLED。显示器将有额外的层,如控制像素区域的有源矩阵TFT(薄膜晶体管)。

OLED如何工作:

层:

早期的OLED在两个电极之间有一层有机材料。
现代OLED是双层,它们具有夹在两个电极之间的发光层和导电层(见上图)。

1.电流从阴极转移到阳极。它通过两层有机分子。

2.第一层电子进入所谓的东西发光层。电子离开了导电层制作“洞”(正面电荷)。同时在发光层中有过多的电子(负)。“孔”沿着与电子重新组合的两层边界沿着发光层跳到发光层(这个地方是P / N结)。当电子连接时,发光孔。

浅色取决于在有机或聚合物层中使用的材料


图:维基百科:Tobias G。

OLED的类型:
LEC.- 电化学电池 - 这将离子添加到OLED中
pmoled.- 被动矩阵OLED - 第一个显示技术,在90年代中期开发
amoled.-有源矩阵有机发光二极管(OLED) -用于显示器,它有一个以薄膜晶体管背板形式内置的开关。晶体管可使设备接通或关闭。
承认-聚合物领导

聚合物LED使用塑料以发光。它们具有半导体的性质,但生产的多功能和低成本。发光的层与油墨类似,一旦开发稳定的化合物和工艺,制造就会非常便宜。

更深入地了解这些改进需要化学和物理的基本背景,您也可以阅读更多细节在这里

未来:

OLED将允许较薄的电视和电脑显示器,透明的“朝上”显示,柔性显示器,侧面的侧面灯面上的建筑物或车辆,更换伪装,用于军用车辆,新的光伏应用等等。由于零件组装较少的LED,我们可以期待较低的生产成本。此时OLED需要更多的实验室工作来达到全部潜力。

碳纳米管正在开发技术与OLED一起使用

OLED发明者和发展:

1979年,1987年-清唐他发现他可以通过碳材料发送电流来创造光。1987年,史蒂文·范·斯莱克和唐在柯达制造了第一台有机发光二极管。后来他开始研究OLED显示器。他的第一束光是一束10伏的绿光。Ching Tang继续在罗切斯特大学研究oled。
罗切斯特,纽约

图片来源:罗切斯特大学

1979年,1987年-史蒂文梵尔基在柯达的第一个OLED上与Ching Tang一起工作。柯达成为熔渣(小分子OLED)技术的专利持有者。泡沫需要在真空中沉积有机分子。这是当时非常昂贵的过程。
罗切斯特,纽约

照片:Steven Van Slyke

1988-Chihaya足立发明的电子传输材料并构建了一种双异质结构OLED,其已广泛用于现有OLED。自1988年以来,他的研究一直专注于材料开发和设备物理。最近,他发明了第三代发光材料,TADF,实现了高效的EL。从他的论文中读书
福冈,日本

照片:Chihaya足立

1988-Tetsuo Tsutsui.通过1988年的多层OLED的设计理念的建议为高性能OLED开发了很多,1992年的Carier Stanal的概念,以及1993年的光学微胶囊效果的使用.Tearuo Tsutsui与教授。Shogo Saito.为日本先锋、TDK、三洋电机等小尺寸OLED显示器的商业化做出了不少贡献。
福冈,日本照片:Tetsuo Tsutsui教授

1990年-杰里米休息室沿着与理查德朋友和捐款布拉德利发现基于聚合物的OLED.,这减少了生产的生产成本。Pled(聚合物LED)技术与OLED的未来竞争。剑桥大学卡文迪什实验室。阅读更多
剑桥,英国

照片:Jeremy Burroughes

1990年-理查德的朋友-剑桥大学卡文迪什实验室的镀普利开发商。聚合物LED比冶炼更便宜,因为它不使用真空沉积。薄膜可以沉积在较大的床单上。这是迈出OLED显示器后来发展的一步。
剑桥,英国

1990年-捐款布拉德利-在氧化铟和铝层之间使用聚(对苯基乙烯乙烯),PPV,〜100nm厚,以产生1990年的共轭聚合物LED。这有一个黄绿色的光。量子效率:0.05%。随后在谢菲尔德大学开发了高效多氟植物,配有Dow Chemical Company。捐款布拉德利现在,伦敦帝国学院塑料电子中心,与Sumitomo Chemical Company合作,在Pleds的展示,照明和激光器上工作。查看Bradley对有用链接工作的有用链接下面
伦敦,英国图片来源:伦敦帝国理工学院

1997-Teruo(TED)TOHMA在先锋中使用PMOLED(无源矩阵有机LED)技术开发了第一台商业OLED显示器。他还设想了从PMOLED到AMOLED的移动,后来开发了一个P-SI有源矩阵显示器。Amoled是2007年首次出售的。
日本东京
照片:TED TOHMA

1998-斯蒂芬R. Forrest.高级OLED研究,并继续开发。1998年,Forrest和Thompson建造了第一个磷光OLED。
加州洛杉矶

照片:密歇根大学

1998-马克·e·汤普森并且斯蒂芬Forrest通过使用铂(II)octa丁基蛋白的发光性发光,发育第一磷光OLED(Pholed)。Pholed比正常荧光LED更有效。他们使用铱树开发了绿色和红色OLED。Pholed仍然没有商业化。南加利福尼亚大学。
加州洛杉矶
照片:Mark E. Thompson

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重大事件时间表:亚搏体育苹果app下载
1979年- 发现有机电致发光材料,柯达
1987年- 在柯达建造的第一个有机发光二极管
1990年- 剑桥大学发现的首先发现
1997先锋公司生产的第一个商用PMOLED显示器
1998- 首发磷光OLED开发
2007年- 三星移动显示器开发了第一个商用AMOLED(有源矩阵有机LED)显示器。

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灯是按时间顺序排列的

以前的:电致发光灯1958.

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有用的链接,更多资源:
oled:
Pled:捐赠布拉德利,Jeremy Burroughes和Richard Friend:
自然纸突出显示:www.nature.com/physics/looking-back.
(这是该领域中最受引用的纸张。DDCB是相应的作者。)
皇家学会面包师讲座:http://reyalsociety.org/reyalsociety.tv/?from=footer.
(自由的在线)
塑料电子的另一个RS视频:http://www.youtube.com/watch?v=0D_W_q1a0vU
塑料电子中心主页:http://www3.imperial.ac.uk/plasticelectronics.
DDCB主页:http://www3.imperial.ac.uk/people/d.bradley

LED:
第一个实用的LED托马斯·奥肯和鲍勃·比亚尔著


由M. Whelan的网站,图形和文章
由于Bob Biard,Chihaya Adachi,Chris King,Donal Bradley,Tetsuo Tsutsui和Ted Tohma的帮助

来源/引用:
罗彻斯特大学
维基百科:LED,电子孔,牦牛,oleds
亚慱足球网址多少爱迪生科技中心:采访Robert N. Hall
采访John D. Harnden Jr.
还要感谢Jeremy Burroughes,Robert Biard提供的信息
OLED-INFO.com.
Businesswire.com/news.
cnx.org
捐款布拉德利
美国专利:67794676帕巴兹
Chihaya足立
Tetsuo Tsutsui教授在OLED技术研发中的贡献
H. Maruska.

詹姆斯·罗德

相片:

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美国政府
Semicon West.
加州大学圣芭芭拉分校
T.P.佩斯尔尔
罗彻斯特大学
密歇根大学
J. Robert Piard
史蒂夫·范·Slyke
杰里米休息室
伦敦帝国理工学院
teed tohma.
Chihaya足立
Tetsuo Tsutsui.

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