MODELO FÍSICO EQUIVALENTE DE OLED`s

MODELO FÍSICO EQUIVALENTE DE OLED’s CONSIDERANDO
A CARACTERISTICA DINÂMICA
Isadora Moreira Minich(1), Marielly Quevedo Machado(2), Vitor Cristiano
Bender(3)
(1)
Estudante; Universidade Federal do Pampa; Alegrete, RS; [email protected];
Estudante; Universidade Federal do Pampa; Alegrete, RS; [email protected];
(3)
Orientador; Universidade Federal do Pampa; [email protected]
(2)
Palavras- chaves: OLED’s, modelo, comportamento.
INTRODUÇÃO
Nos sistemas de iluminação, a troca de lâmpadas incandescentes e fluorescentes por
LED’s mostrou que, além de sua alta eficiência energética, eles podem melhorar a qualidade
da iluminação. No mesmo caminho, outro dispositivo que vem sendo muito estudado são os
diodos orgânicos emissores de luz (OLED’s). Os OLEDs baseiam-se no principio da
eletroluminescência definida como um fenômeno óptico e elétrico durante o qual um material
emite luz em resposta a uma corrente elétrica que o atravessa ou a um forte campo elétrico. O
primeiro cientista a reportá-la em compostos orgânicos foi André Bernanose, em 1950.
(BERNANOSE et al., 1953)
Desde então vários estudiosos aperfeiçoaram estes dispositivos. Modelos elétricos
equivalentes foram propostos, com o intuito de representar o comportamento elétrico do
dispositivo no regime estático ou dinâmico, considerando suas características. Os OLED’s
ainda são dispositivos de difícil aquisição e de custo elevado, logo um modelo equivalente
construído fisicamente e com a capacidade de representar o seu comportamento é desejável.
Neste artigo, será exposta a avaliação do desempenho do modelo equivalente de
OLED’s considerando suas características em regime dinâmico.
METODOLOGIA
Através de uma revisão bibliográfica, percebe-se a busca constante por modelos
equivalentes que representem fielmente o comportamento dinâmico de OLED’s. Entre eles
Campbell et al. (1995) que estudou e descreveu o comportamento capacitivo em OLED’s. Após
isso, baseando-se no modelo proposto por Bender (2015) realizaram-se simulações
computacionais do modelo utilizando o simulador PSIM. Na simulação foram analisadas as
respostas da queda de tensão a uma corrente constante variando a frequência utilizando forma
de onda quadrada variante no tempo, justamente para caracterizar dinamicamente o
dispositivo. Com as respostas positivas obtidas da simulação, montou-se o primeiro protótipo
do modelo proposto em uma matriz de contatos reproduzindo o esquemático da figura 1.
(a)
(b)
Figura 1- (a) Modelo dinâmico proposto (b) Valores dos
componentes do modelo proposto.
Anais do 8º Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa
No modelo da figura 1 foi usado quatro potenciômetros, para o ajuste fino das
resistências, uma combinação de capacitores, para descrever a resposta do dispositivo quando
ele não se encontra em regime permanente, e três diodos, para manter o sentido da corrente.
Para representar as fontes independentes V o e V bi , adicionou-se um ramo para cada um deles,
com um potenciômetro, um transistor e um amplificador operacional, operando como fonte de
tensão.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Testes foram realizados utilizando um gerador de função, um osciloscópio, duas fontes
de tensão, um multímetro, uma ponteira de corrente e um circuito de acionamento de OLED’s.
Para a realização dos testes, conectou-se o modelo proposto da figura 1 (a) na fonte de
tensão, no osciloscópio, no gerador de função e no circuito de acionamento de OLED’s. O
dispositivo real também foi conectado nos mesmos equipamentos. Os valores dos
componentes usados são os mesmos expostos na figura 1 (b) que tratam-se de valores
comerciais, aproximados aos utilizados nos experimentos.
Os resultados obtidos são expostos na figura 2 (a) e (b), percebe-se que a resposta do
modelo físico equivalente (Canal 2) obteve grande similaridade com a resposta de tensão do
OLED (Canal 1). Os aspectos construtivos e a grande área do dispositivo levam a um
comportamento capacitivo significativo, porém o modelo equivalente respondeu
satisfatoriamente em baixas frequências, apresentando certas discrepâncias quando operado
em frequências a partir de 1kHz. Isto ocorre devido à interferência dos fios que fazem as
ligações dos componentes e da própria matriz de contatos que exerce certa influência no
modelo, principalmente sob altas frequências. O valor do Canal 3 é a medida da ponteira de
corrente e o Canal 4 é a tensão sobre o resistor auxiliar do circuito de acionamento.
(a)
(b)
Figura 2- Resultados experimentais do OLED e do modelo físico equivalente em (a) 10Hz e (b)
100Hz.
CONCLUSÕES
Diante dos resultados apresentados, conclui-se que é valida a construção e utilização
do modelo físico equivalente como emulador de OLED’s reais. Entretanto, tendo em vista que
o projeto ainda está em execução, melhorias serão realizadas no modelo físico para corrigir as
anomalias apresentadas e melhorar o desempenho dos resultados já alcançados, os quais
serão apresentados em trabalhos futuros.
REFERÊNCIAS
BENDER, V. Modelagem e acionamento de diodos orgânico emissores de luz (OLED’s) para
sistemas de iluminação. Tese de doutorado, 2015.
BERNANOSE, A.; COMTE, M.; VOUAUX, P. A new method of emission of light by certain
organic compounds. J. Chim. Phys, v. 50, 1953.
CAMPBELL, I. H.; SMITH, D. L.; FERRARIS, J. P. Electrical impedance measurements of
polymer light-emitting diodes. Applied Physics Letters, v. 66, no. 22, p. 3030-3032, May,
1995.
Anais do 8º Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa