OLED in Hindi (ओलेड हिंदी में )

OLED in Hindi (ओलेड हिंदी में )

OLED एक ठोस-अवस्था वाला अर्धचालक है, जो कार्बनिक पदार्थों की एक पतली फिल्म से बनाया जाता है, जो बिजली लागू होने पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है। संरचना के  आधार पर OLED डिस्प्ले, एलइडी के समान हैं (जिसे अकार्बनिक (Organic) एलईडी  के रूप में संदर्भित किया जा सकता है), लेकिन एल ई डी के विपरीत, ओएलईडी को आसानी से एमिसिव डिस्प्ले और एरिया लाइटिंग पैनल बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

Organic light-emitting diodes (ओएलईडी) ने पिछले दशकों में फ्लैट पैनल डिस्प्ले के क्षेत्र में अपने आशाजनक अनुप्रयोगों के कारण काफी ध्यान आकर्षित किया है। OLED की पतली स्क्रीन और उच्च-रंग की प्रस्तुति ने कैथोड-रे ट्यूब (CRT) और लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (LCDs) का बेहतर विकल्प उपलब्ध कराया है। OLED को पहली बार 1960 में एन्थ्रेसीन के एकल क्रिस्टल से और बाद में 1987 में कोडक से टैंग और वैन ने OLEDs की खोज में सफलता हासिल की। उन्होंने कार्बनिक पदार्थों की पतली फिल्मों का उपयोग करके पी-एन हेट्रोस्ट्रक्चर (p-n heterostructure) उपकरणों से कुशल और कम वोल्टेज वाले ओएलईडी की खोज की।

 

OLEDs प्रकाश उत्सर्जक डायोड का एक वर्ग (Class) है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस (electroluminescence) के सिद्धांत पर काम करता है। इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस कार्बनिक पदार्थों से प्रकाश के उत्सर्जन की प्रक्रिया है जब एक विद्युत क्षेत्र उन पर लागू होता है। इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट पदार्थ दो प्रकार के होते हैं, छोटे अणु कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (SMOLED) और बहुलक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (PLED)।

SMOLED और PLED दोनों का इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट परफॉर्मेंस एक जैसा है लेकिन ऑर्गेनिक मटेरियल का निक्षेपण अलग-अलग तंत्रों द्वारा होता है। छोटे अणुओं में, कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड्स को वाष्पीकरण के तहत वाष्पीकरण के तहत भेजा जाता है जिसे सूखी प्रक्रिया के रूप में संदर्भित किया जाता है और PLED के मामले में उन्हें समाधान द्वारा संसाधित किया जाता है और इस तरह एक गीली प्रक्रिया के रूप में संदर्भित किया जाता है। PLOL की तुलना में SMOLED का निर्माण बहुत जटिल और परिष्कृत है।

ओएलईडी के घटक (Components of OLED)

Components of OLED
Components of OLED

Substrate (सब्सट्रेट)

इसमें एक सब्सट्रेट होता है जो आम तौर पर पारदर्शी प्लास्टिक या ग्लास से बना होता है और OLED का आधार बनाता है।

Anode and cathode (एनोड और कैथोड)

OLED में एनोड और कैथोड होते हैं। एनोड पारदर्शी है और इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) से बना होता है, क्योंकि इसमें visible range में अच्छी पारदर्शिता होती है |  जबकि कैथोड परावर्तक या reflective होता है और low-work function वाली धातुओं जैसे Ca, Mg, Ag, Al आदि से बना होता है।

प्रकाश का निर्माण होल्स और इलेक्ट्रॉनों के पुनर्संयोजन (Recombination) द्वारा किया जाता है, जिन्हें इलेक्ट्रोड में इंजेक्ट किया जाता है। एनोड में आवेश वाहक होल्स होते हैं। होल्स पर सकारात्मक आवेश होता हैं और इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के रूप में समझाया जा सकता है। कैथोड उन सामग्रियों से बना हो सकता है जो पारदर्शी हो सकती हैं या नहीं। कैथोड इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है, जब इससे करंट पास होता है।

Organic layer (कार्बनिक परत)

कार्बनिक परत छोटे अणु या पॉलिमर की हो सकती हैं। इसमें उपस्थित जैविक सामग्री की मोटाई लगभग 100-150 एनएम होती है।

Conducting and emissive layer (प्रवाहकीय और उत्सर्जक परत)

conducting layer कार्बनिक प्लास्टिक से बनी होती है जो एनोड से होल्स के आवागमन में मदद करती है। Polyaniline ओएलईडी में उपयोग किए जाने वाले एक कंडक्टर बहुलक का एक उदाहरण है। उत्सर्जक परत कार्बनिक प्लास्टिक अणुओं से बनी होती है जो कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को ले जाते हैं और conducting layer से अलग होते हैं। इस परत में इलेक्ट्रॉनों और होल्स का Recombination (पुनर्संयोजन) और प्रकाश दिया जाता है। Polyfluorene आम तौर पर emissive layer में इस्तेमाल किया जाने वाला एक बहुलक है।

 

OLED का निर्माण (Construction of OLED)

ओएलईडी में दो इलेक्ट्रोड के बीच कार्बनिक पदार्थों की एक पतली फिल्म होती है। कार्बनिक पदार्थ एक इन्सुलेटर की तरह व्यवहार करता है। ओएलईडी में प्रयुक्त होने वाली सामग्री अनाकार (amorphous) या अर्ध-क्रिस्टलीय (semi-crystalline) फिल्में से युक्त होती हैं।

SMOLED में P- प्रकार की सामग्री के लिए triarylamines के डेरिवेटिव तथा  N-type की सामग्री के लिए Tris (8-hydroxyquinoline) एल्यूमीनियम (III) Alq3, triazoles, या  ऑक्सीडायज़ोल जैसे धातु के रंगों के डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है।
PLED (पीएलईडी) में फॉस्फोरसेंट सामग्रियों का उपयोग किया गया है। विभिन्न कार्बनिक रंगों के साथ इसे डोप करके उत्सर्जक परत की दक्षता में सुधार किया जा सकता है।

डोपिंग की दर लगभग 1-2 % होती है और इस solution का उपयोग रंग और उपकरण जीवनकाल को बढ़ाने के लिए किया गया है। ओएलईडी सामग्री के लिए मुख्यतः आवश्यक सामग्री, high luminescence, good charge mobility, good thermal and oxidative stability, and excellent colour purity हैं। ओएलईडी की विशेषताओं में से एक पिक्सेल है जो एक emissive device है, जिसे एक लिक्विड क्रिस्टल की तुलना में स्विच किया जा सकता है और पूरी तरह से काला हो सकता है | जबकि पिक्सेल एक ट्रांससमिसिव डिवाइस है, जोकि बैकलाइट के पूर्ण भोग की अनुमति नहीं देता है।

 

Working of OLEDs (OLEDs की कार्य प्रणाली)

जब इलेक्ट्रोड के बीच एक वोल्टेज लगाया जाता है, तो चार्ज उत्पन्न होता हैं। एनोड से होल्स और कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को कार्बनिक पदार्थ में इंजेक्ट किया जाता है। पुनर्संयोजन (Recombination) की प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनों को फिर से इकट्ठा करने के लिए उत्सर्जक परत की सीमा पर होल्स के साथ पुनर्संयोजन होता है। Charge सामग्री के अंदर चलते हैं और एक्साइटन्स बनाते हैं। पुनर्संयोजन क्षेत्र कार्बनिक पदार्थ की आवक गतिशीलता और लगाए गए विद्युत क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है। इसलिए ल्यूमिनेंस वर्तमान घनत्व के लिए आनुपातिक है।

विसरण (diffusion) के बाद, पुनर्संयोजन होता है और फोटॉन उत्सर्जित होते है। फोटॉन का रंग इस बात पर निर्भर करता है कि, सबसे अधिक highest occupied molecular orbit तथा lowest unoccupied molecular orbit के बीच ऊर्जा अंतर कितना है। सरल शब्दों में, यह इस्तेमाल की जाने वाली जैविक सामग्री पर निर्भर करता है। अणु या बहुलक में संयुग्मन की सीमा से तरंगदैर्ध्य को नियंत्रित किया जा सकता है।

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