Знание-сила, 2008 № 02 (968)

И будете правы: OLED, TOLED и все такое прочее, все это — производные от слова LED, или Light Emmiting Device, которое по-английски, как вы понимаете, означает то же, что по- русски «светоизлучаюшие диоды» (пусть будет сокращенно СИД). Диод здесь — полупроводниковый, то есть крохотная пластинка полупроводящего вещества, в которую внесены нужные примеси, чтобы создать в нем полупроводящие мостики p-n, между плюсом и минусом, анодом и катодом. Ток, подведенный к чипу через прикрепленные к нему крохотные электроды, проходит через такие мостики только в одном направлении, а затем электроны, образующие ток, встречаются с положительно заряженными «дырками» (то есть атомами, в которых недостает электрона) и сваливаются в них, как в ямы.

Сваливаясь, они излучают энергию — в точности такую, какова «высота ямы», то есть разница энергетических уровней («зазор», как говорят, или gap по-английски) у электрона и «дырки». В разных полупроводниках этот «гэп» разный и, соответственно, энергия будет излучаться разная. И вот есть, оказывается, такие полупроводящие вещества, у которых эта излучаемая энергия попадает в пределы видимого света — тогда чип начинает светиться, и его торжественно нарекают СИД. То бишь LED. Если покрыть этот чип слоем какого-нибудь прозрачного вещества, получится светящаяся пластинка, которую можно использовать в качестве экрана в мобильнике или в МР3, а то и вместо обычной лампочки. Это даже выгодно, потому что выход яркости на единицу затраченной мощности у таких светящихся чипов много больше, чем у обычной лампочки.

Но этим выгода СИДов не ограничивается. Диод дает свет одного нужного вам цвета и притом без всяких фильтров. Скажем, чип из алюминия, галлия и арсенида светится красным, галлий-нитрид — зеленым, а индийгаллий-нитрид дает яркий синий. Их комбинация позволяет получить белый «дневной» свет. СИДы не устают (не портятся), если заставить их мигать. Они не боятся механических ударов. Они зажигаются за микросекунды, что важно в некоторых приборах. Они малы и портативны. Наконец, они работают фантастически долго — от ста тысяч до миллиона часов.

Разумеется, у них есть — пока! — и недостатки, и главный из них — они дороги — дороже обычных осветительных приборов. Но ведь когда-то та же лампочка Ильича-Эдисона стоила дороже лучины. Так что — терпение. Тем более что над совершенствованием СИДов работают сегодня в мире сотни научно-исследовательских групп в десятках и сотнях крупнейших компаний. Эти диоды появились ведь сравнительно недавно. Хотя само явление было обнаружено уже в конце XIX века, а первый СИД был создан Олегом Лосевым в 1920-е годы, но все это было забыто и переоткрыто только в начале шестидесятых. Боб Байярд и Гари Питман, работая с галлий-арсенидом, впервые получили инфракрасный свет в 1961 году, Ник Холоньяк получил видимое излучение в 1962-м, а вещества для желтого и красного света были найдены Джорджем Крэфордом в 1972 году. И лишь в самые последние годы, начиная с 2002, ученым лабораторий Сандия (штат Нью-Мексико) удалось сделать следующий революционный шаг, совместив СИДы с нанотехнологией, — оказалось, что использование углеродных нанотрубок резко увеличивает их эффективность.

А что же такое OLEDы, TOLEDы и прочее? Что означают загадочные буквы в приставках к LEDу? Все они означают одно и то же — что вместо обычного чипа здесь работает по тому же принципу ОРГАНИЧЕСКОЕ (то есть имеющее в своем составе атомы углерода и водорода) полимерное вещество. Поэтому OLED — это просто organic LED, PLED — это polimer LED, TOLED — transparent organic LED, то есть не только органический, но и прозрачный; а есть еще SOLED, в котором пленки полимеров, дающих синий, желтый и зеленый цвета, наложены друг на друга, что усиливает яркость в три раза и улучшает разрешение в десять раз.

Пленку такого светящегося под действием тока полимера можно согнуть, изогнуть, скатать и раскатать как угодно, превратить в покрытие мебели или стен и вообще любых кусков комнаты или здания. Можно использовать вместо стекла в окне и с помощью управляющих элементов превратить в экран телевизора или компьютера, сделать из нее одежду, на ходу меняющую рисунок и цвет, а заодно показывающую новости и любые тексты-рисунки-призывы, изготовить из нее электронную газету. А так как некоторые такие полимеры работают и в обратном направлении, то есть дают ток под действием света — скажем, солнечного, то лист такого полимера можно превратить еще и в легкие, переносные, скатывающиеся устройства для получения энергии в самых диких и отдаленных местах — скажем, на Эвересте.