Oczekiwanie, nagły przełom… i polski akcent. Poznaj zaskakującą historię OLED-ów

OLED to nie przyszłość – to teraźniejszość. A jednak historii tej wszechobecnej już technologii nie zna prawie nikt. Napraw ten błąd i dowiedz się, jakie były początki technologii wykorzystanej w twoim nowym telewizorze LG.

OLED, czyli organiczne diody elektroluminescencyjne, to technologia zarówno nowa, jak i zaskakująco leciwa. Paradoks? Niekoniecznie. Z jednej strony: jej podwaliny istnieją od półwiecza, a z drugiej – na rynek trafiła dopiero kilka lat temu. Historia diod organicznych nie przypomina dziejów innych popularnych technologii.

Iskra, od której wszystko się zaczęło

Trudno przypisać wynalezienie OLED-ów konkretnej osobie. W badaniach nad technologią uczestniczyło mnóstwo ekip, które albo ze sobą konkurowały, albo wzajemnie się uzupełniały, albo, korzystając z osiągnięć poprzedników, dokonywały kolejnych przełomów. Nie wskażemy więc „autora” OLED-ów – możemy jednak przedstawić stojące za technologią „siły napędowe”, czyli ludzi, bez których nie moglibyśmy oglądać doskonałego obrazu na 77-calowych telewizorach LG.

Dwa najbardziej oczywiste nazwiska to Steven Van Slyke i Ching W. Tang: naukowcy z Eastman Kodak, którzy opracowali pierwszą diodę organiczną w roku 1987. Nie można jednak nazwać ich ojcami technologii, bowiem to nie oni stworzyli jej fundamenty.

Ten sukces należy przypisać ekipie Uniwersytetu Nowojorskiego pod przewodnictwem chemika Martina Pope – urodzonego w 1918 r. syna polskich Żydów na emigracji. W latach 60. jego zespół badający organiczne półprzewodniki opracował podstawę działania większości dzisiejszych urządzeń wykorzystujących te substancje.

Dr Martin Pope

Diody OLED działają na zasadzie uwalniania energii – rozbłyskują jasnym światłem kiedy elektrony wysyłane przez katodę wpadają do dziur po elektronach wycofanych z warstwy przewodzącej przez anodę. Zjawisko to określa się mianem rekombinacji. Naukowcy pod kierownictwem Pope’a zaobserwowali, że może ono zajść w bezbarwnych kryształach antracenu, i opisali jego podstawy. Nie mieli okazji przełożyć swojej teorii na praktykę, jednak to im zawdzięczamy iskrę, od której wszystko się zaczęło.

Krok po kroku

Kolejny krok prowadzący do technologii opartej na elektroluminescencji postawili Wolfgang Helfrich i William Schneider z Narodowej Kanadyjskiej Rady Badawczej. W połowie lat 60. uzyskali oni elektroluminescencję w krysztale antracenu nową metodą rekombinacji: poprzez podwójne wstrzykiwanie elektronów i dziur do materiału organicznego. Technikę tę wykorzystuje się do dziś. A jednak ani Schneider i Helfrich, ani Pope przed nimi nie stworzyli funkcjonalnych diod OLED, choć znali już zasadę działania tej technologii. Dlaczego? Z prozaicznych przyczyn: przez ograniczenia ówczesnej technologii.

Właściwości przewodzące materiałów organicznych dostępnych w latach 60. były zbyt małe, żeby zastosować je w komercyjnych produktach. Produkcję diod OLED, a następnie całych ekranów umożliwiły dopiero nowe i wydajne polimery przewodzące – choć i one nie wzięły się znikąd.

Tak reklamowano telewizory w czasach, gdy pracowano nad podstawami OLED / fot. tvhistory.tv

Potencjał polimerów jako pierwszy dostrzegł Roger Partridge z Narodowego Laboratorium Fizyki w Wielkiej Brytanii. W latach 70. naukowiec zaobserwował, że w tych substancjach również może zachodzić zjawisko elektroluminescencji. To on przetarł szlak Van Slyke’owi i Tangowi, a także wszystkim wynalazcom, którzy przyszli po nich i rozwinęli dającą ogromne możliwości technologię.

Już w sklepach!

Ujarzmienie OLED-ów zajęło wiele czasu. Problemów przysparzała wciąż zbyt niska wydajność polimerów, duże zużycie energii, podatność na uszkodzenia pod wpływem wilgoci, wysokie koszty produkcji, a nawet blokowanie technologii przez posiadaczy związanych z nią patentów.

Na sklepowe półki produkty wykorzystujące OLED-y zaczęły trafiać dopiero pod koniec pierwszej dekady XXI wieku. Były to panele oświetleniowe, lampy czy zegarki dla nurków; urządzenia albo o zastosowaniu niszowym, albo niewykorzystujące w pełni potencjału organicznych diod.

Nie musieliśmy jednak długo czekać na cienkie, lekkie, ogromne telewizory o doskonałej jakości obrazu. W 2013 LG rozpoczęło sprzedaż pierwszego na świecie telewizora OLED o dużym, 55-calowym ekranie, a także pokazało pierwszego OLED-a z zakrzywionym ekranem. Dziś możemy korzystać z ekranów OLED w smartfonach, telewizorach czy zegarkach; w monitorach, laptopach albo tabletach.

To zadziwiające, jak wolno dokonywał się – i jak nagle przyspieszył – rozwój technologii, której podstawy opracowano już pół wieku temu. Dzięki temu „ewolucyjnemu skokowi” należy do niej nie przyszłość, lecz teraźniejszość.

Kategoria posta: Telewizory

Tagi: historia oled, OLED