Bài thuyết trình Quang học ứng dụng: Plastic optics & Oled giới thiệu tới các bạn những nội dung về quang dẻo (so sánh giữa thủy tinh và quang dẻo, tính chất của quang dẻo, một số vật liệu quang dẻo, phương pháp chế tạo); Diod phát quang hữu cơ và một số nội dung khác.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài thuyết trình Quang học ứng dụng: Plastic optics & Oled
- Plastic optics & Oled
- 1. So sánh giữa thủy tinh và quang dẻo
Thủy tinh quang Quang dẻo
• Cứng và bền hơn • Nhẹ và chịu va đập tốt
• Chịu được nhiệt độ và • Có tiềm năng thiết kế
độ ẩm tốt hơn • Số lượng sản xuất lớn chi
• Đa dạng, phong phú phí thấp
được tạo từ hàng trăm • Chỉ có khoảng 10 loại vật
loại vật liệu khác liệu
nhau • Chế tạo bởi quá trình đúc
• Chế tạo bởi quá trình phun hoặc ép phun
mài và đánh bóng • Thuận lợi trong việc chế
tạo những hệ thống quang
học phức tạp
- 2.Tính chất của quang dẻo
Quang dẻo có thể chịu nhiệt độ tới 90C
• Do sự nở vì nhiệt của quang dẻo lớn hơn 10 lần so với
vật liệu thủy tinh nên khi thiết kế quang và lắp ráp phải
chú ý đến tính chất này
• Trọng lượng riêng của quang dẻo từ 1 đến 1,3
• Dựa trên chiết suất và độ tán sắc, quang dẻo chia làm
2 nhóm chính:
• vật liệu crown-like như acrylic (PMMA)
• vật liệu flint-like như poliolefin (COC,COP)
- 3. Một số vật liệu quang dẻo:
Acrylic (PPMA ):
• Dễ đúc , giá thành rẻ, có khả năng
• chống xước tốt
• Ít hấp thụ nước, trong suốt hơn thủy tinh
• Chiếm khoảng 80% các ứng dụng của
quang dẻo
PC (polycarbonat)
• Chịu được nhiệt độ 1200c nên thường được
dùng làm vật liệu chịu nhiệt trong hệ thống
• Có sức bền đối với va đập nên được dùng
làm kính chắn gió của mũ bảo hiểm
PS (PolyStyrene)
NAS Copolymer
Cyclic Olefin Polymer và Copolymer
- Bảng tính chất của vật liệu quang dẻo
- 4. Phương pháp chế tạo
- Có 3 phương pháp chế tạo
+ Diamond Point Turning (Tiện mũi kim cương)
+ Injection Moulding (Đúc phun)
+ Compression Moulding (Ép đúc)
- Quay mũi kim cương (Diamond Point Turning)
- Là quá trình gia công cơ khí có độ chính xác cực cao.
- Được sử dụng để tạo ra những thiết bị có hình dạng rất
đặc biệt như: thấu kính hình xuyến, hình trụ, hình xoắn
ốc, ….
- Diamond Point Turning
Figure 2. The given lens array machined into a 60-mm-diameter copper
substrate by SPDT has 12-mm-diameter, 60-µm-deep concave lenslets. The
technology can achieve consistent quality, as this interferogram of 1.5-µm-
deep lenslets shows.
- Phun đúc (Injection Moulding)
- Là phương pháp chế tạo một lượng lớn các dụng cụ
quang dẻo giống nhau
- Là quá trình sản xuất quang dẻo tốt nhất
- Cấu tạo máy phun đúc
- Compression Moulding
- Là phương pháp chế tạo thấu kính Fresnel hoặc thiết bị vi cấu trúc
khác
- Quá trình sản xuất
Thiết kế hệ thống Chế tạo mẫu
( System Design) (Prototyping)
Phun đúc
Tiền sản xuất (Injection Moulding)
(Pre-production)
Sản xuất hàng loạt
(Series
production )
- Cơ chế dẫn điện của bán dẫn hữu cơ
• HOMO (Highest Occupied
Molecular Orbital) mức của
điện tử ở quỹ đạo điền đầy
cao nhất
• LUMO (the Lowest
Unoccupied Molecular
Orbital).:các mức năng lượng
của điện tử ở quỹ đạo phân
tử chưa điền đầy thấp nhất
• sự tách biệt năng lượng giửa LUMO
2 mức HOMO và LUMO đóng
vai trò tương tự như vùng
dẫn và vùng hóa trị trong các
bán dẫn vô cơ. HOMO
- Cơ chế dẫn điện của bán dẫn hữu cơ
• Khi các hạt tải electron và lỗ
trống được phun vào các
chuỗi hữu cơ polymer gây
ra những sai hỏng hình
thành các cặp electron-
phonon, lỗ trống-phonon
gọi là polaron.
• Polaron âm tạo nên mức
năng lượng thấp hơn mức
LUMO và ngược lại polaron
dương có mức năng lượng
cao hơn mức HOMO
• Lượng pha tạp càng tăng
điện tử chuyển từ vùng hóa
trị lên vùng dẫn được dễ
dàng hơn.
- Cơ chế dẫn điện của bán dẫn hữu cơ
• Cơ chế dẫn của các polymer
“kết hợp” dựa trên cơ sở của
các sai hỏng tích điện trong
khung sườn kết hợp.
• Các hạt tải điện dương hay
âm được xem như là sản
phẩm của quá trình oxy hóa
hay khử polymer tương ứng
• Các điện tử di chuyển bằng
các bước nhảy (hoping) giửa
các vị trí trên các chuỗi khác
nhau.
Polymer dẫn thuần có độ dẫn rất thấp.
polymer pha tạp có độ dẫn tăng lên rất nhiều lần,
- Cơ chế dẫn điện của bán dẫn hữu cơ
Quá trình truyền điện tử gồm có:
• Truyền dẫn điện tử nội phân tử polymer (Intramobility)
• Truyền dẫn điện tử giửa các phân tử (Intermobility)
• Truyền dẫn điện tử giửa các sợi của vật liệu pollymer
(inter-fiber mobility of a charge carrier)
1. Truyền dẫn điện tử nội phân
tử polymer
2 Truyền dẫn điện tử giửa
các phân tử
3 Truyển dẫn điện tử giửa
các sợi của vật liệu
pollymer