Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта


Дисплеи

Настоящее OLED-дисплеев


Сергей Колесников, author@ci.ru

Немного теории

Продвижение и развитие технологии OLED (Organic Light Emitting Diode) началось с публикации статьи о свойствах органических светоизлучающих материалов в 1987 году двух ученых из исследовательской лаборатории Eastman Kodak. Воктябре прошлого года был создан проект по развитию и исследованиям в области OLED, участие в котором приняли 24 европейские компании, специализирующиеся на органической электронике и материалах. Проект имеет бюджет более $25 млн и будет продолжаться до 2008 года.
Яркость дисплеев на основе органических светодиодов составляет до 100 тыс. кд/м2, контрастность до 5000:1, время реакции менее 10 мс, угол обзора более 170 градусов. OLED-технология позволяет обойтись без обратной подсветки, необходимой для LCD-дисплея, что обуславливает рекордно низкое энергопотребление устройств такого типа. Также необходимо учитывать более мягкие требования к условиям окружающей среды, потенциально высокую гибкость устройств, более низкую стоимость изготовления.

Методика построения простейшего OLED-дисплея заключается в формировании нескольких тонких слоев органического вещества, заключенных между пересекающимися частями расположенных перпендикулярно друг другу прозрачного ITO (Indium-Tin Oxide) анода и металлического катода. Совокупность нескольких слоев слоя источника дырок (HIL, Hole Injection Layer), слоя проводника дырок, светоизлучающего слоя и слоя проводника электронов (ETL, Electron Transport Layer) обеспечивает указанную структуру. Подача достаточно низкого напряжения на пересекающиеся в данной ячейке анод и катод, обеспечивает испускание положительных и отрицательных зарядов из соответствующих слоев, что в излучающем слое вызывает эффект люминесценции.
Качество изображения, цветопередача, контрастность, интенсивность излучения OLED-дисплеев зависят от использованных органических материалов, которыми определяется многообразие воспроизводимых дисплеем цветов, поэтому выбор материалов для каждого органического слоя, катодов и анодов производится таким образом, чтобы обеспечить максимальный световой поток с учетом вышеуказанных требований.
При создании OLED-дисплеев применяются два вида органических соединений. Первый из них это микромолекулы, с которых и началась история OLED в Eastman Kodak. Применение этого типа материалов достаточно дорого, вследствие необходимости вакуумного напыления, также полученное изделие недостаточно гибко, в отличие от второго типа материалов полимеров. Полимеры появились в 1989 году, когда ученым двух научных центров Кембриджского университета удалось синтезировать полифениленвинилен. Материал полимера состоит из цепей молекул. И хотя эта технология отстает в своем развитии от технологии микромолекул на несколько лет, все же является более многообещающей из-за более простой технологии производства. При производстве полимеров вакуум не требуется, и OLED-дисплеи могут быть получены нанесением полимерных материалов на основу методами струйной печати. Иногда такие дисплеи называют LEP (Light-Emitting Polymer). Радиус изгиба таких изделий может достигать 1 см и менее. Однако по сроку службы и эффективности приборы на основе микромолекул опережают приборы LEP.
Специалистам Kodak удалось в значительной степени повысить эффективность указанных дисплеев путем добавления в состав светоизлучающего слоя инородных молекул с электролюминесцентными свойствами.
Продолжаются исследования в области гибких дисплеев FOLED (Flexible Organic Light Emitting Diode) и прозрачных дисплеев TOLED (Transparent Organic Light Emitting Diode). Впоследнем случае используется прозрачный контакт, который может излучать только вверх, только вниз и в оба направления. TOLED может существенно улучшить контраст, что облегчает восприятие информации на таком дисплее при ярком солнечном свете. Для подсветки LCD-панелей планируется использовать технологию PHOLED (PHosphorescent Organic Light Emitting Diode). PHOLED представляют собой высокоэффективные белые органические светодиоды. Компания Universal Display Corporation (UDC) утверждает, что указанная технология позволяет увеличить эффективность свечения в четыре раза по сравнению с обычными белыми OLED.

OLED-дисплеи делятся на два класса по типу управления: с пассивной матрицей и активной матрицей. Приборы с пассивной схемой управления потенциально могут качественно отображать полноцветные подвижные изображения, но это верно только для дисплеев среднего размера. При использовании пассивной матрицы в цветных панелях высокого разрешения малого размера возникают дополнительные трудности. Поэтому использование пассивной схемы управления обосновано в случаях, когда высокое качество изображения не требуется, например, для отображения текста.
При изготовлении высококачественных полноцветных OLED-дисплеев предпочтение отдается активной схеме управления. Вактивной схеме управления информация посылается микротранзистору каждого пикселя, определяя, таким образом, необходимую яркость свечения пикселя. TFT-транзистор запоминает эту информацию и плавно регулирует ток через OLED.
Основные проблемы, стоящие перед разработчиками OLED-дисплеев, заключаются в достижении более широкой цветовой гаммы и увеличении срока службы излучающих материалов. Иесли средний срок службы материалов, отвечающих за зеленую и красную составляющие, около 40 тыс. часов, то до недавнего времени материалы, отвечающие за синюю составляющую, работали не более 1000 часов. Universal Display Corporation представила синий OLED, работающий 10 тыс. часов, а в октябре 2004 г. Cambridge Display Technology анонсировала синий OLED со временем жизни 30 тыс. часов.
Развитие и внедрение этой технологии сдерживает также и то, что OLED-технология и достижения в этой области запатентованы Kodak и рядом других фирм, требующих от сторонних исследователей приобретения лицензии.

Примеры использования

Сегодня OLED считается одной из наиболее перспективных технологий в качестве основы дисплеев нового поколения, но пока на базе органических светодиодов для широкого пользования изготавливаются лишь малые экраны, например, для сотовых телефонов, MP3-плейеров, цифровых фотоаппаратов и устройств виртуальной реальности.

eMagin Corporation представила SVGA-3D OLED Microdisplay, интерфейс активной матрицы которого обеспечивает создание высококачественного изображения глубиной цвета до 24 бит. Устройство поддерживает формат SVGA (800x600) при размере 0,59", что является достаточным для широкого круга пользователей, и совместимо с источниками объемного зрения, основанными на единственном источнике RGB-канала и на левом/правом покадровом индикаторе. Микродисплей принимает аналоговые входы и разделенные вертикальные и горизонтальные сигналы синхронизации в соответствии со стандартом VESA VSIS. С помощью последовательного интерфейса осуществляется доступ к настройкам контрастности и ориентации изображения.

В январе этого года Samsung Electronics представила самый большой мире дисплей на основе OLED. Диагональ анонсированного дисплея составляет 21", он обладает маленьким временем отклика и поддерживает разрешение WUXGA (1920х1200 пикселей). Яркость составляет 400кд/м2, контрастность 5000:1. Надо сказать, что весной прошлого года компания Seiko Epson уже демонстрировала OLED-дисплей с диагональю 40" и разрешением 1280х768 пикселей, однако этот дисплей был составлен из четырех рядом расположенных двадцатидюймовых панелей. До этого рекорд принадлежал компаниям LG.Philips LCD совместно с LG Electronics, которые на выставке FPD International 2004 продемонстрировали активноматричную дисплейную панель на базе OLED с размером диагонали 20,1".

OLED в своих разработках широко применяют производители сотовых телефонов (в функции которых входит работа с изображениями). Например, LG в своей модели L1400, где установлен внешний полноцветный (65 тыс. цветов) OLED-дисплей, обладающий разрешением 96x96 пикселей и способный отображать пять строчек текста. Фирма NEC ряд своих моделей (NEC N923, NEC N910) снабжает внешним OLED-экраном с максимальным разрешением 128x160 пикселей, способных отображать 256 цветов.

В сентябре прошлого года Sony Corp. начала массовое производство OLED-дисплеев. Компания представила карманный компьютер CLIE PEG-VZ90. Микродисплей устройства обладает размерами 3,8" по диагонали, обеспечивает решение 480x320 пикселей с углом обзора 180 градусов и способен передать 262144 цвета, при толщине устройства всего 2,5 мм.
Фирма Universal Display Corp разрабатывает дисплеи OLED на гибкой основе (FOLED). На фотографии дисплей FOLED на пассивной матрице, 128х64 пикселя (размер пикселя 400х500мкм), имеющий яркость 100 кд/м2. Он выполнен на стандартной жароупорной пленке толщиной 0,18 мм из полиэтилентерефталата, является ультратонким и весит существенно меньше любого другого дисплея с аналогичными параметрами.

Электронная бумага сегодня представляет очень тонкий черно-белый дисплей. Толщина электронной бумаги американской компании E Ink составляет менее 0,3 миллиметра. Роль чернил играют крохотные капсулы, заполненные красителем. Они покрывают всю поверхность дисплея, которая сделана из тонкой стальной фольги. Капсула выделяет белый краситель, когда на нее подается отрицательное напряжение, и черный, когда положительное. Изображение, которое получается на подобной бумаге, имеет разрешение 96 пикселей на дюйм.

Компания Universal Display Corporation приступила к разработке прототипа инновационного окна. В зависимости от погодных условий и освещенности, окно будет осуществлять равномерный переход от пропускания дневного света к свечению. Что, по словам разработчиков, позволит сократить расходы на освещение, а также создаст новую ветвь в оформлении и дизайне. Речь идет о создании окон на базе светоизлучающих диодов OLED. Для этого будут использованы фосфоресцирующие OLED-диоды (PHOLED) и прозрачные OLED-диоды (TOLED).



       КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ 
          Главная страница || Статьи 1'2003 (20 января - 2 февраля) || Новости СПб || Новости России || Новости мира

Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Рассылка анонсов газеты по электронной почте

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru