تفاوت LED و OLED چیست؟
LED و OLED:
مقدمه :
LED یک منبع نور است که از نیمه هادی ها و الکترولومینسانس برای ایجاد نور استفاده می کند.
دو نوع اصلی از دیودهای ساطع کننده نور وجود دارد: LED و OLED.
LED با لامپ EL متفاوت است زیرا از یک کریستال نیمه هادی کوچک با بازتابنده ها و سایر قطعات استفاده می کند تا نور را روشن تر و در یک نقطه متمرکز کند. OLED از نظر طراحی بسیار شبیه به لامپ EL است و از یک ساندویچ مسطح از مواد استفاده می کند.
ال ای دی ها (LED)
در حال حاضر لامپ LED به دلیل کارایی آن محبوبیت زیادی دارد و بسیاری معتقدند که این یک فناوری جدید است. LED همانطور که می دانیم بیش از 50 سال است که وجود دارد. توسعه اخیر LED های سفید همان چیزی است که آن را به عنوان جایگزینی برای سایر منابع نور سفید در معرض دید عموم قرار داده است.
کاربردهای متداول ال ای دی LED
- چراغهای نشانگر روی دستگاهها
- لامپهای کوچک و بزرگ
- چراغهای راهنمایی
- صفحهنمایشهای ویدیویی بزرگ
- تابلوها
- روشنایی خیابانها (اگرچه این هنوز هم گسترده نیست)
مزایای ال ای دی LED:
- منبع نور کارآمد برای فواصل کوتاه و مناطق کوچک. LED معمولی برای کار کردن فقط به 30-60 میلی وات نیاز دارد
- بر خلاف انواع لامپ لامپ شیشه ای بادوام و ضد ضربه
- طبیعت جهت دار برای برخی کاربردها مانند کاهش آلودگی نوری سرگردان در چراغ های خیابان مفید است
معایب LED:
- ممکن است در کاربردهای خارجی با تغییرات زیاد در دمای تابستان/زمستان غیر قابل اعتماد باشد، اکنون کار بیشتری برای حل این مشکل در حال انجام است.
- نیمه هادی ها به آسیب دیدن در اثر گرما حساس هستند، بنابراین برای خنک نگه داشتن آرایه های قدرتمند باید از هیت سینک های بزرگ استفاده کرد، گاهی اوقات یک فن لازم است. این به هزینه می افزاید و یک فن تا حد زیادی مزیت مصرف انرژی LED ها را کاهش می دهد، همچنین مستعد خرابی است که منجر به خرابی واحد می شود.
- لحیم کاری برد مدار و اتصالات نازک مسی هنگام خم شدن ترک می خورند و باعث خارج شدن بخش هایی از آرایه ها می شوند.
- فلزات خاکی کمیاب مورد استفاده در LED ها در معرض انحصار کنترل قیمت توسط کشورهای خاصی هستند
- کاهش خروجی لومن در طول زمان
ال ای دی ها با الکترولومینسانس در یک ماده نیمه هادی نور ایجاد می کنند.
الکترولومینسانس پدیده ای است که یک ماده در هنگام عبور جریان الکتریکی یا میدان الکتریکی از آن نور ساطع می کند. این زمانی اتفاق می افتد که الکترون ها از طریق ماده فرستاده می شوند و حفره های الکترونی را پر می کنند. یک حفره الکترونی در جایی وجود دارد که اتم فاقد الکترون باشد (با بار منفی) و بنابراین دارای بار مثبت است.
مواد نیمه هادی مانند ژرمانیوم یا سیلیکون را می توان برای ایجاد و کنترل تعداد حفره های الکترونی “دوپ” کرد.
دوپینگ عبارت است از افزودن عناصر دیگر به مواد نیمه هادی برای تغییر خواص آن. با دوپینگ یک نیمه هادی می توانید دو نوع نیمه هادی مجزا در یک کریستال بسازید.
مرز بین این دو نوع اتصال p-n نامیده می شود. اتصال فقط اجازه می دهد جریان از یک طرف عبور کند، به همین دلیل است که آنها به عنوان دیود استفاده می شوند. LED ها با استفاده از اتصالات p-n ساخته می شوند. هنگامی که الکترون ها از یک کریستال به کریستال دیگر عبور می کنند، حفره های الکترونی را پر می کنند. آنها فوتون (نور) ساطع می کنند. لیزر نیمه هادی نیز به همین صورت عمل می کند.
برای درک بهتر اتصالات p-n و نیمه هادی ها، باید زمان زیادی را برای یک سخنرانی صرف کنید، این پدیده ساده ای نیست و در اینجا بسیار طولانی است.
از فسفرها برای کمک به فیلتر کردن نور خروجی LED استفاده می شود. آنها یک رنگ “خشن” خالص تر ایجاد می کنند.
مهندسان باید چگونگی کنترل زاویه ای که نور از نیمه هادی فرار می کند را کنترل کنند، این “مخروط نور” بسیار باریک است. آنها متوجه شدند که چگونه نور را شکسته یا از تمام سطوح کریستال نیمه هادی منعکس کنند تا نور خروجی را تشدید کنند. به همین دلیل است که نمایشگرهای LED به طور سنتی به بهترین وجه از یک زاویه دیده میشوند.
مخترعان و توسعه های LED و OLED
سال های اولیه دهه 1960 شامل یک مسابقه در زمینه نیمه هادی ها بود. آرسنید گالیم و ژرمانیوم از اولین موارد استفاده از نیمه هادی ها قبل از تبدیل شدن سیلیکون به ماده ترجیحی در صنعت بودند.
مهندسان در حال آزمایش با اتصالات p/n بودند. این دستگاهها بهعنوان دیود ساخته میشوند، زیرا میتوانند جریان را در یک جهت به سمت دیگر منتقل کنند. جنرال الکتریک، آزمایشگاه های بل، آزمایشگاه های لینکلن، آزمایشگاه های تحقیقاتی RCA و تگزاس اینسترومنتز برای توسعه نیمه هادی ها برای کنترل توان و فناوری لیزر کار کردند.
در این مسابقه بود که LED در پاییز 1961 توسط جیمز آر بیارد و گری پیتمن “کشف” شد. گری از سال 1958 در زمینه مرتبط با سلول های خورشیدی کار می کرد. در تلاش آنها برای ساخت یک دیود وارکتور GaAs باند X، آنها دیودهای تونلی را ایجاد کردند (که ابتدا در Esaki توسعه داده شد).
آنها دیود تونل را بر روی یک بستر GaAs قرار دادند و دریافتند که در طول عملیات بایاس رو به جلو باید تولید نور در جریان باشد. با استفاده از یک آشکارساز مادون قرمز که به تازگی از ژاپن وارد شده است، آنها آن را آزمایش کردند و متوجه شدند که دستگاه ها به شدت روشن می شوند!
بلافاصله پس از این، دیگران اکتشافاتی در این زمینه انجام دادند، اما TI اولین کسی بود که حق اختراع گرفت و اولین LED را به قیمت 130 دلار فروخت. SNX-100 اولین LED فروخته شده (تابستان 1962) بود.
ال ای دی ها برای اولین بار با رایانه های IBM برای جایگزینی لامپ های تنگستن که کارت خوان های پانچ را کنترل می کردند، استفاده شدند (نور مادون قرمز از سوراخ ها ارسال می شد یا توسط کارت مسدود می شد). امروزه کاربردهای بی شماری برای LED وجود دارد.
OLED: دیودهای ساطع نور ارگانیک
OLED چیست؟
ال ای دی ارگانیک از لایه ای از مواد الکترولومینسانس آلی با اتصال p/n که بین الکترودها قرار گرفته است ساخته شده است. حداقل یکی از الکترودها شفاف است تا فوتون ها بتوانند فرار کنند.
مشابه لامپ EL، جریان از یک نیمه هادی عبور می کند (مانند فسفر در لامپ EL)، اما تفاوت این است که یک OLED از یک اتصال p/n استفاده می کند، در صورتی که نوترکیبی از حامل های p و n وجود دارد. فناوری EL (TDFEL، TFEL، پودر EL) فقط از ماده ای استفاده می کند که توسط جریان برانگیخته شده است تا نور ایجاد کند.
نیمه هادی در OLED ارگانیک است به این معنی که حاوی کربن است. OLED از یکی از دو نوع ترکیب استفاده می کند: پلیمرها یا “مولکول کوچک”. در مورد نحوه عملکرد آن در زیر بیشتر بخوانید.
موارد استفاده OLED:
- لامپ – لامپ های داخلی با فاصله کوتاه (نور پراکنده تولید می کند)
- نمایشگرها – کوچک: تلفن ها و دستگاه های رسانه ای و بزرگ: تلویزیون، مانیتور کامپیوتر
مزایای OLED:
- واحدها نسبت به LED های سنتی سبک تر هستند و همچنین می توان آنها را نازک تر کرد
- OLED ها می توانند جایگزین کارآمدتری برای نمایشگرهای LCD و تلویزیون LCD باشند
- قابل استفاده در تعداد بی شماری از برنامه های کاربردی جدید که در آن ها فناوری روشنایی هرگز قبلاً استفاده نشده است
معایب OLED:
- هزینه OLED ها هنوز بالاست و هر واحد لومن کمتری نسبت به یک LED معمولی تولید می کند
- این فناوری هنوز در حال توسعه است، بنابراین عمر OLED با استفاده از مواد جدید و آزمایش هر سال در حال تحقیق است. تا زمانی که تحقیقات بیشتری انجام نشود، نمی دانیم که این لامپ ها با مواد جدید چگونه با تکنولوژی موجود مقایسه می شوند.
صفحه نمایش OLED با استفاده از ساختار لایه به همراه ترانزیستورها ساخته شده است که روشن یا خاموش است هر پیکسل را کنترل می کند. این بسیار شبیه به نمایشگرهای EL است. صفحه نمایش OLED این پتانسیل را دارد که کارآمدتر و نازک تر از LCD باشد.
یک مزیت این است که مانند LCD به نور پس زمینه فلورسنت کاتد سرد نیاز ندارد. فقدان نور پس زمینه به این معنی است که می تواند سیاهی ها را بهتر نشان دهد (نور پشت همیشه در قسمت های سیاه صفحه نمایش نفوذ می کند).
صفحه نمایش OLED همچنین می تواند نسبت به کنترل بهتر نسبت به LCD ارائه دهد. صفحه نمایش OLED همچنین ممکن است به یک ماده استاندارد پذیرفته شود که می تواند مانند روزنامه بپیچد شود. در حال حاضر OLED به روشنایی نمایشگرهای EL یا LCD نیست و در مناطقی که نور محیطی کمتری دارند بهتر کار می کنند. این ممکن است با تلاش مهندسان برای افزایش درخشندگی تغییر کند.
OLED چگونه کار می کند:
لایه ها:
OLEDهای اولیه یک لایه از مواد آلی بین دو الکترود داشتند.
OLED های مدرن دو لایه هستند، آنها دارای یک لایه تابشی و یک لایه رسانا هستند که بین دو الکترود قرار گرفته است (نمودار بالا را ببینید).
1. جریان الکتریکی از کاتد به آند می گذرد. از دو لایه مولکول های آلی عبور می کند.
2. اولین لایه الکترون ها به لایه ای که لایه گسیلی می گویند عبور می کنند. الکترونها لایه رسانا را ترک میکنند و سوراخهایی ایجاد میکنند (بار مثبت). در همین حال در لایه تابشی الکترون های بیش از حد (منفی) وجود دارد. “حفره ها” به لایه تابشی در امتداد مرز دو لایه می پرند و در آنجا با الکترون ها ترکیب می شوند (این محل اتصال p/n است). وقتی الکترون ها به حفره ها می پیوندند نور ساطع می شود.
رنگ روشن به مواد مورد استفاده در لایه های آلی یا پلیمری بستگی دارد.
انواع OLED:
- LEC – سلول الکتروشیمیایی – یون هایی به OLED اضافه شده است
- PMOLED – OLED با ماتریس غیرفعال – اولین فناوری نمایشگر که در اواسط دهه 90 توسعه یافت
- AMOLED – OLED با ماتریس فعال – مورد استفاده در نمایشگرها، دارای یک سوئیچ به شکل صفحه پشتی ترانزیستور فیلم نازک است. ترانزیستور اجازه می دهد تا دستگاه روشن و خاموش شود.
- PLED – ال ای دی پلیمری
ال ای دی های پلیمری از پلاستیک برای انتشار نور استفاده می کنند. آنها خواص نیمه هادی ها را دارند اما همه کاره هستند و تولید آنها کم هزینه است. لایه هایی که نور ساطع می کنند شبیه جوهر هستند و پس از توسعه ترکیبات و فرآیندهای پایدار، ساخت آنها بسیار ارزان خواهد بود.
درک عمیقتر این پیشرفتها به یک پیشزمینه اولیه در شیمی و فیزیک نیاز دارد.
نمایشگرهای OLED نازکتر، نمایشگرهای شفاف «هد بالا»، نمایشگرهای انعطافپذیر، چراغهای رول روی سطح تخت در کنارههای ساختمانها یا وسایل نقلیه، تغییر نمایشگرهای استتار برای وسایل نقلیه نظامی، برنامههای فتوولتائیک جدید و بسیاری موارد دیگر را میدهند. به دلیل مونتاژ قطعات کمتر، میتوانیم انتظار داشته باشیم که هزینه تولید کمتری نسبت به LEDها داشته باشیم.
در حال حاضر OLEDها برای دستیابی به پتانسیل کامل به کار آزمایشگاهی بیشتری نیاز دارند.
در جدول زیر مقایسه بین LED و OLED در تلویزیون های خانگی قرار داده شده است.
منبع : lifewire
LED | OLED |
از دیودهای ساطع کننده نور به تنهایی استفاده می کند. | از دیودهای ساطع کننده نور از طریق یک فیلم آلی استفاده می کند. |
حداکثر وضوح 4K، اما می تواند کمتر باشد. | هر پیکسل را جداگانه روشن می کند. |
ممکن است در واقع یک تلویزیون LCD باشد. | رزولوشن 4K |
مقرون به صرفه تر. | برای اندازه صفحه نمایش قابل مقایسه گران تر است. |
ممکن است HDR (محدوده دینامیکی بالا) داشته باشد یا نداشته باشد. | کنتراست رنگ بالاتر. |
LED و OLED
هر دو صفحه نمایش OLED و LED می توانند تصویری واضح به شما ارائه دهند. اگر بهترین تصویر ممکن را میخواهید و میتوانید آن را بخرید، باید به سراغ OLED بروید. ترکیبی از وضوح فوق العاده بالا، محدوده دینامیکی استاندارد بالا، و رنگ های دقیق تر به این معنی است که OLED یکی از بهترین صفحه نمایش هایی است که می توانید خریداری کنید.
با این حال، این بدان معنا نیست که صفحه نمایش LED بد است. این یک انتخاب خوب برای افرادی است که می خواهند یک تصویر خوب، حتی تا 4K داشته باشند. علاوه بر این، اگر بودجه لازم برای فناوری اضافی یا ابزار تماشا یا بازی با وضوح فوق العاده بالا را ندارید، LED راه بهتری است.
در ادامه برای مطالعه بیشتر در مورد LED ها به مقاله گروه بازرگانی لیاشا مراجعه نمایید.
مطالب مرتبط
سیم بکسل چیست ؟ هر آنچه باید درباره آن بدانید
سیم بکسل چیست ؟ و هر آنچه باید درباره آن بدانید سیم بکسل به انگلیسی…
ادامه مطلبانواع چراغ تونلی
انواع چراغ تونلی و مصارف آن چراغ تونلی یکی از اجزای اساسی و حیاتی در…
ادامه مطلبنحوه پیدا کردن ولتاژ و جریان LED
در اینجا سه راه مختلف برای نحوه پیدا کردن ولتاژ و جریان LED وجود دارد:…
ادامه مطلبتفاوت درایور LED و منبع تغذیه سوئیچینگ در چیست؟
آیا تا به حال فکر کرده اید که تفاوت بین درایور LED و منبع تغذیه…
ادامه مطلب30 اشتباه رایج در مونتاژ SMT
به حداقل رساندن عیوب اتصال لحیم کاری در مونتاژ PCB باید هدف تمام تولیدکنندگان PCB…
ادامه مطلبدرجه حفاظت IP لامپ
درجه حفاظت IP، به درجه حفاظتی اشاره دارد که یک محفظه الکتریکی می تواند در…
ادامه مطلبلوکس و لومن: چه هستند و چه تفاوت هایی با هم دارند؟
هنگام انتخاب چراغ برای یک فضای معین، تنها عواملی مانند نوع چراغ یا دمای نور…
ادامه مطلبکوچکترین فرم فاکتور مادربرد صنعتی
کوچکترین فرم فاکتور مادربرد صنعتی چیزهای بزرگ در بسته های کوچک عرضه می شوند. مادربردها…
ادامه مطلبلامپ لاسوگاسی چیست ؟ انواع و کاربرد
لامپ لاسوگاسی چیست ؟ انواع و کاربرد لامپ های لاسوگاسی یا چراغ های نئون، از…
ادامه مطلبتفاوت SMD و COB
نور LED SMD در مقابل COB : درک تفاوت ها در این مقاله سعی کرده…
ادامه مطلب
دیدگاهتان را بنویسید