reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© tugores34_dreamstime.com Technologie | 26 wrze艣nia 2017

Przezroczyste OLED-y

Jedn膮 z rynkowych nowinek w zakresie wy艣wietlaczy OLED s膮 przezroczyste wy艣wietlacze OLED, zwane TOLED. Pierwszy prototyp urz膮dzenia o wysokiej przezroczysto艣ci zosta艂 wyprodukowany z sukcesem w 2015 roku.
Schematyczny przekr贸j typowego wy艣wietlacza TOLED jest pokazany na rysunku 1. TOLED umo偶liwia emitowanemu 艣wiat艂u przenikanie w obu kierunkach przez przezroczyste lub p贸艂przezroczyste anody i katody. W obszarze aktywnym wy艣wietlacza ca艂kowita przepuszczalno艣膰 艣wiat艂a jest wypadkow膮 przepuszczalno艣ci ka偶dej warstwy, w tym pod艂o偶a, anod, warstw organicznych, katod, pokrywy szklanej i innych materia艂贸w.


Rys. 1. Struktura klasycznego, zbudowanego na bazie szk艂a wy艣wietlacza AMOLED

Jedynym sposobem jej zwi臋kszenia jest poprawienie przepuszczalno艣ci 艣wiat艂a ka偶dego materia艂u, w szczeg贸lno艣ci anod i katod. W tabeli pokazano przyk艂ady przezroczystej elektrody zamontowanej w przyk艂adowych urz膮dzeniach TOLED.

Niska oporno艣膰 elektryczna, ma艂a absorpcja optyczna oraz ma艂a chropowato艣膰 powierzchni s膮 zawsze warunkami zasadniczymi przezroczystych elektrod. Obecna technologia zwi膮zana z anodami bazuje w wi臋kszo艣ci na pr贸偶niowym procesie przygotowania przezroczystego przewodz膮cego tlenku (TCO) takiego, jak tlenek indu cyny (ITO) i tlenek indu cynku (IZO).


Rys. 2. Schematyczny przekr贸j pokazuj膮cy struktur臋 wy艣wietlacza TOLED

Przezroczyste katody s膮 zazwyczaj z艂o偶one z cienkich metali, TCO czy innych materia艂贸w, jak LiF (fluorek litu) czy Ca (wap艅). S膮 one zazwyczaj wstawiane pomi臋dzy warstw臋 organiczn膮 oraz katod臋 tak, aby umo偶liwi膰 艂atwy przep艂yw elektron贸w. Dla katod z grupy metali zosta艂o zaproponowanych kilka p贸艂przezroczystych metali takich, jak LiF/Ag, Ba/Ag, Ca/Ag, Yb/Ag, Sr/Ag, Ca/Mg oraz LiF/Al/Ag.

Struktura LiF/Al/Ag jest najbardziej popularnym typem katody z grupy metali stosowanej w wy艣wietlaczach TOLED z racji wysokiej przezroczysto艣ci oraz niskiej oporno艣ci. Katoda typu TCO mo偶e osi膮gn膮膰 wy偶sz膮 przepuszczalno艣膰 艣wiat艂a i ni偶sz膮 oporno艣膰 ni偶 katoda z grupy metali. Jednak偶e proces napylania mo偶e spowodowa膰 szkody wywo艂ane promieniowaniem wymierzonym w stos warstw organicznych podczas zginania.
Cechy specjalne wy艣wietlaczy TOLED


Rys. 3. Ewolucja paneli TOLED firmy Winstar

Firma Winstar od dawna zajmowa艂a si臋 technologi膮 TOLED. W roku 2010 rozpocz臋to wst臋pne badania, za艣 w roku 2013 z sukcesem wyprodukowano pierwsz膮 generacj臋 TOLED-贸w z pojedyncz膮 katod膮 z cienkiego aluminium. Wsp贸艂czynnik przepuszczalno艣ci 艣wiat艂a wynosi艂 w ich przypadku 40%. Druga generacja TOLED-贸w z katodami sk艂adaj膮cymi si臋 z wielu metali pojawi艂a si臋 w 2014 roku i mia艂a przepuszczalno艣膰 艣wiat艂a 50%.W trzeciej generacji TOLED-贸w z 2015 roku producent zoptymalizowa艂 struktur臋 i materia艂, z kt贸rego zbudowana jest katoda, osi膮gni臋to przepuszczalno艣膰 艣wiat艂a na poziomie ponad 60%.

Tabela 1.Najbardziej popularne materia艂y dla anod i katod stosowane w wy艣wietlaczach TOLED
Rysunek 4a prezentuje 偶贸艂te modu艂y TOLED firmy Winstar z widoczn膮 wysok膮 przezroczysto艣ci膮 rz臋du 63% w zakresie 400-800 nm. Szacowany czas spadku jasno艣ci do 50% (T50) to ponad 5000 godzin. Obliczono go na podstawie metody "czynnika przyspieszenia". Je偶eli grubo艣膰 katody zostanie zwi臋kszona, okres trwa艂o艣ci mo偶e by膰 w przysz艂o艣ci wyd艂u偶any, jednak偶e w takim przypadku wsp贸艂czynnik przezroczysto艣ci ulegnie pomniejszeniu. Firma Winstar niedawno rozpocz臋艂a prace nad niekt贸rymi wdro偶eniami wykorzystuj膮cymi niski wsp贸艂czynnik przezroczysto艣ci (T < 50%), koncentruj膮c si臋 na teleskopach i zegarach elektycznych. Osi膮gni臋cie wysokiego wsp贸艂czynnika przezroczysto艣ci (T > 50%, z katod膮 TCO) oraz d艂ugiego okresu trwa艂o艣ci przezroczystego panelu jest spodziewane wraz z uruchomieniem drugiej linii produkcyjnej mniej wi臋cej w pierwszym kwartale 2017 r.

Technologia OLED

OLED jest to dioda LED, w kt贸rej elektroluminescencyjne warstwy emituj膮ce s膮 wykonane z organicznych zwi膮zk贸w umieszczonych pomi臋dzy dwiema elektrodami. Zazwyczaj przynajmniej jedna z tych elektrod jest przezroczysta. Istniej膮 dwa typy wy艣wietlaczy OLED - PMOLED oraz OLED z aktywn膮 matryc膮, czyli AMOLED.
呕eby w艂膮czy膰 ka偶dy pojedynczy piksel, AMOLED potrzebuje pod艂o偶a z tranzystorami, podobnego do tego wykorzystywanego w wy艣wietlaczu TFT. Z drugiej strony, wy艣wietlacz PMOLED u偶ywa tylko prostego schematu sterowania, dzi臋ki kt贸remu kontroluje po kolei ka偶dy rz膮d lub lini臋 w wy艣wietlaczu.
W por贸wnaniu do LCD, OLED ma wiele przewag, np. sam jest 藕r贸d艂em 艣wiat艂a, nie potrzebuje pod艣wietlenia, ma szersze k膮ty widzenia, jest l偶ejszy, cie艅szy, posiada wy偶szy kontrast i szerszy zakres temperatur operacyjnych. Charakteryzuje si臋 r贸wnie偶 odporno艣ci膮 na wstrz膮sy, wzgl臋dnie prost膮 technologi膮 wytwarzania oraz mo偶e pos艂u偶y膰 do stworzenia przezroczystych lub elastycznych wy艣wietlaczy.

Inwestycja w przysz艂o艣膰


Rys. 4. Fotografia (a) i wykres wsp贸艂czynnika przezroczysto艣ci (b) spektroskopu w wy艣wietlaczach TOLED

W ci膮gu ostatnich kilku miesi臋cy firma Winstar z sukcesem rozwin臋艂a prototypowe technologie modu艂贸w TOLED. Celem prowadzonych bada艅 jest przystosowanie tych wy艣wietlaczy do masowej produkcji. Ca艂o艣膰 prac jest nadal w fazie produkcji testowej z widokami na produkcj臋 na szersz膮 skal臋 w najbli偶szej przysz艂o艣ci.
OLED-y dopiero zaczynaj膮 podbija膰 rynek wy艣wietlaczy, ale dzi臋ki wielu zaletom i przewadze nad wy艣wietlaczami LCD istnieje du偶e prawdopodobie艅stwo odniesienia sukcesu. Przezroczyste wy艣wietlacze OLED z racji swojego potencja艂u technologicznego i mo偶liwo艣ci zastosowania, np. w przemy艣le motoryzacyjnym jako wy艣wietlacz wska藕nika HUD, staj膮 si臋 niezwykle interesuj膮cym produktem na rynku.

漏 Winstar, Unisystem

Autorzy:
Yu-Pin Liao prezes Winstar,
dr Pei-Hsun Yeh wiceprezes Winstar
dr Bing-Rui Wu, senior research engineer

Artyku艂 opublikowano dzieki uprzejmo艣ci firmy Unisystem
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
January 11 2019 20:28 V11.10.27-1