В области производства органических светоизлучающих диодов (Organic Light Emitting Diode – OLED) и связанных с ними технологий Восточная Азия оставила весь остальной мир далеко позади. Однако это лидерство основано на давней технологии использования стекловолокна и, как правило, на лицензиях на основные объекты интеллектуальной собственности ведущих западных компаний, таких как Kodak, UDC и DuPont.

Восточно-азиатский прорыв    

      В области производства органических светоизлучающих диодов (Organic Light Emitting Diode – OLED) и связанных с ними технологий Восточная Азия оставила весь остальной мир далеко позади. Однако это лидерство основано на давней технологии использования стекловолокна и, как правило, на лицензиях на основные объекты интеллектуальной собственности ведущих западных компаний, таких как Kodak, UDC и DuPont. Более 70 процентов патентов, которые берутся в Восточной Азии на печатные и потенциально печатные компоненты, относится в настоящее время к OLED. Соответственно, как только истечет срок действия патентов на OLED, которые были выданы раньше, в основном, на Западе, значительный объем основной интеллектуальной собственности, возможно, сконцентрируется в Восточной Азии. 

Выбиться в лидеры в производстве OLED следующего поколения

      Напряженная работа будет предшествовать превращению региона в лидера области печатных гибких OLED с использованием лицензий на ноухау, выданных западным компаниям, в особенности, в данном случае UDC и CDT. Тем не менее, первая в мире фабрика печатных полупроводников была введена в эксплуатацию в Австрии в марте 2007 г., а не в Восточной Азии, и она может работать с гибкими основаниями печатных плат. Это была производственная линия Nanoident для матриц фотодетекторов, которые, по сути, являются OLED наоборот. 

      Некоторые западные компании начинают продажи целого ряда гибких дисплеев OLED. У них ограниченный срок эксплуатации, и, возможно, наибольшую значимость здесь имеет масштаб исследований OLED для применения, как в области освещения, так и в области производства дисплеев, которые развиваются сейчас во всем восточно-азиатском регионе. Прекрасным подтверждением этого стала проходившая с 20 по 25 мая 2007 г. в США крупнейшая мировая конференция по дисплеям «SID INTERNATIONAL SYMPOSIUM». На секции OLED было 44 презентации из Восточной Азии и только 33 от всех западных стран. 

Освещение с помощью OLED  

      Хотя большая часть общественного внимания сейчас привлечена к дисплеям на основе OLED, многие восточно-азиатские организации имеют крупные программы по освещению с использованием OLED. Например, компания Hitachi, которая уже печатает антенны для RFID (определение радиочастоты) и многие другие компоненты, представила разработки на основе OLED по дисплеям и освещению, а также транзисторные управляющие схемы, которые находятся на пути к тому, чтобы стать печатными.

      На прошедшей в Лонг Бич, Калифорния, конференции «2007 SID INTERNATIONAL SYMPOSIUM»,. Было представлено следующее: 

      - высокоэффективные белые органические светоизлучающие диоды с двухстэковой многофотонной эмиссионной структурой (Шинго Ишихара, исследовательская лаборатория Хитачи, Хитачи, Ибараки, Япония);

      - высокоподвижная создаваемая в растворителе органическая тонкопленочная транзисторная схема для цветных жидкокристаллических дисплеев с активной матрицей (Масахиро Кавасаки, Хитачи Лтд., Хитачи, Ибараки, Япония); 

      - 3.0-дюймовые дисплеи с низким напряжением и высоким разрешением LTPS AMOLED с новой архитектурой приводов с программируемым напряжением (Тохру Кохно, Хитачи Лтд., Токио, Япония).  

OLED дисплеи      

      Первыми проводить исследования в области технологии, позволяющей создавать излучающие электронные дисплеи на базе люминесцирующих материалов, начали сотрудники компании Eastman Kodak.   

Схема устройства OLED-дисплея  

      Принципиальное отличие OLED-дисплеев от устройств на базе ЖК-технологии заключается в использовании органических веществ, излучающих свет под воздействием электрического поля (в ЖК-дисплеях свет, излучаемый лампой подсветки, проходит через ячейки ЖК-матрицы и светофильтры). Благодаря этой особенности в OLED-дисплеях нет необходимости применять лампу подсветки, поляризующие пленки и ряд других компонентов, являющихся обязательными элементами ЖК-устройств. За счет более простой структуры OLED-дисплеи можно сделать чрезвычайно тонким и легкими. Кроме того, они могут работать от меньшего напряжения (по сравнению с ЖК), обладают низким уровнем энергопотребления и выделяют незначительное количество тепла. 

      По качеству изображения OLED-технология также превосходит ЖК, обеспечивая более высокие яркость и контрастность, а также очень большой эффективный угол обзора (до 180° как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости) без заметных искажений цветопередачи. При этом полноцветные OLED-дисплеи имеют цветовой охват на уровне хороших ЭЛТ-мониторов и обеспечивают значительно более точное воспроизведение цветов, чем современные модели ЖК-мониторов.

      Использование люминесцирующих материалов позволит в перспективе сделать апертуру пиксела OLED-дисплея практически равной 1 (то есть эффективная площадь пиксела будет равна его полной площади), что в принципе невозможно в случае ЖК-технологии. Дополнительным преимуществом OLED-дисплеев является чрезвычайно малое время реакции пикселов (у существующих прототипов — порядка десятков микросекунд), причем практически не зависящее от температуры (в отличие от ЖК-дисплеев, OLED-устройства не «замерзают» при низкой температуре).

      OLED-технология особенно привлекательна для создания дисплеев небольшого размера, поскольку имеет значительно больший (по сравнению с ЖК) потенциал для увеличения разрешающей способности (на нынешнем этапе — до нескольких сотен пикселов на дюйм).

      В настоящее время на базе технологий OLED технически возможно создание монохромных, многоцветных и полноцветных дисплеев с активной либо пассивной матрицей.

      У OLED- и LEP-дисплеев есть ряд недостатков, которые пока ограничивают сферу их применения в серийно выпускаемых устройствах. В частности, органические молекулярные и полимерные светоизлучающие материалы быстро разрушаются под воздействием содержащегося в воздухе кислорода и водяных паров, поэтому для обеспечения приемлемой (с точки зрения коммерческого использования) долговечности необходима полная герметизация начинки дисплейной панели. Кроме того, органические светоизлучающие материалы постепенно деградируют в процессе работы – это проявляется в уменьшении их эффективности (падении яркости при заданном напряжении питания) и изменении спектральных характеристик. Одним из наиболее актуальных на данный момент направлением работы в области совершенствования OLED-дисплеев является создание более долговечных излучающих материалов.

      В настоящее время OLED-дисплеи находятся на начальной стадии коммерциализации. В ряде серийно выпускаемых устройств (в цифровых индикаторах, автомагнитолах, портативных медиаплеерах, сотовых телефонах и пр.) применяются OLED-дисплеи с небольшим размером экрана. OLED-дисплеи с большим размером экрана (до 40 дюймов по диагонали) пока существуют только в виде экспериментальных и выставочных прототипов. Внедрение данных технологий в компьютерных мониторах и бытовых дисплейных панелях ожидается в течение ближайших 5 лет.

      Прототип 40-дюймового OLED-дисплея, созданного инженерами Samsung Electronics  

 http://www.omnexus.com
http://www.compress.ru