OLED

Органический светодиод

Прототип световых панелей OLED
Тип	ВЕЛ

Органических светоизлучающих диодов ( OLED или органический светодиод ), также известный как органических электролюминесцентных ( органический электролюминесцентный ) диод , ^{[1] [2]} представляет собой светоизлучающий диод (СИД) , в котором эмиссионный электролюминесцентный слой представляет собой пленку из органического соединение , излучающее свет в ответ на электрический ток. Этот органический слой расположен между двумя электродами; как правило, по крайней мере, один из этих электродов является прозрачным. OLED-светодиоды используются для создания цифровых дисплеев на таких устройствах, как телевизионные экраны, компьютерные мониторы.портативные системы, такие как смартфоны , портативные игровые консоли и КПК . Основное направление исследований - разработка белых OLED-устройств для использования в твердотельных осветительных приборах . ^{[3] [4] [5]}

Существует два основных семейства OLED: на основе небольших молекул и на основе полимеров . Добавление мобильных ионов в OLED создает светоизлучающую электрохимическую ячейку (LEC), которая имеет несколько иной режим работы. OLED-дисплей может управляться по схеме управления с пассивной матрицей (PMOLED) или активной матрицей ( AMOLED ). В схеме PMOLED каждая строка (и линия) на дисплее управляется последовательно, одна за другой, ^[6] тогда как управление AMOLED использует объединительную панель тонкопленочного транзистора для прямого доступа и включения или выключения каждого отдельного пикселя, что позволяет увеличить разрешение и большие размеры дисплея.

OLED-дисплей работает без подсветки, потому что он излучает видимый свет . Таким образом, он может отображать глубокие уровни черного и может быть тоньше и светлее, чем жидкокристаллический дисплей (ЖКД). В условиях низкой внешней освещенности (например, в темной комнате) OLED-экран может обеспечить более высокий коэффициент контрастности, чем ЖК-дисплей, независимо от того, использует ли ЖК-дисплей люминесцентные лампы с холодным катодом или светодиодную подсветку . OLED-дисплеи сделаны так же, как ЖК-дисплеи, но после TFT (для дисплеев с активной матрицей), адресуемой сетки (для дисплеев с пассивной матрицей) или ITOПри формировании сегментов (для сегментных дисплеев) дисплей покрывается слоями для инжекции отверстий, транспортных и блокирующих слоев, а также электролюминесцентным материалом после двух первых слоев, после чего ITO или металл могут быть снова применены в качестве катода, а затем и всей стопки материалы инкапсулированы. Слой TFT, адресуемая сетка или сегменты ITO служат или соединяются с анодом, который может быть изготовлен из ITO или металла. ^{[7] [8]} OLED-светодиоды могут быть гибкими и прозрачными, при этом прозрачные дисплеи используются в смартфонах с оптическими сканерами отпечатков пальцев, а гибкие дисплеи используются в складных смартфонах.

История [ править ]

Андре Бернаноз и его сотрудники из Университета Нанси во Франции сделали первые наблюдения электролюминесценции в органических материалах в начале 1950-х годов. Они применяли высокое переменное напряжение в воздухе к таким материалам, как акридиновый апельсин , осажденным на целлюлозе или тонких пленках целлофана или растворенным в них. Предлагаемый механизм заключался либо в прямом возбуждении молекул красителя, либо в возбуждении электронов. ^{[9] [10] [11] [12]}

В 1960 году Мартин Поуп и некоторые из его сотрудников из Нью-Йоркского университета разработали омические темные контакты электрода с органическими кристаллами. ^{[13] [14] [15]} Далее они описали необходимые энергетические требования ( работу выхода ) для контактов электродов, инжектирующих дырки и электроны. Эти контакты являются основой инжекции заряда во всех современных OLED-устройствах. Группа Поупа также впервые наблюдала электролюминесценцию постоянного тока (DC) в вакууме на единственном чистом кристалле антрацена и на кристаллах антрацена, легированных тетраценом, в 1963 году ^[16], используя серебряный электрод небольшой площади при 400 вольт.. Предлагаемый механизм заключался в возбуждении молекулярной флуоресценции ускоренными электронами.

Группа Поупа сообщила в 1965 г. ^[17], что в отсутствие внешнего электрического поля электролюминесценция в кристаллах антрацена вызывается рекомбинацией термализованных электрона и дырки, и что проводящий уровень антрацена выше по энергии, чем энергия экситона. уровень. Также в 1965 году Вольфганг Хельфрих и В.Г. Шнайдер из Национального исследовательского совета Канады впервые получили электролюминесценцию с двойной инжекцией и рекомбинацией в монокристалле антрацена с использованием дырочных и электронных электродов ^[18], предшественников современных устройств с двойной инжекцией. В том же году Dow Chemicalисследователи запатентовали метод изготовления электролюминесцентных ячеек с использованием высоковольтного (500–1500 В) переменного тока (100–3000  Гц), электрически изолированного толщиной в один миллиметр слоями расплавленного люминофора, состоящего из измельченного порошка антрацена, тетрацена и порошка графита . ^[19] Предложенный ими механизм включал электронное возбуждение на контактах между частицами графита и молекулами антрацена.

Роджер Партридж сделал первое наблюдение электролюминесценции полимерных пленок в Национальной физической лаборатории Соединенного Королевства. Устройство состояло из пленки поли ( N-винилкарбазола ) толщиной до 2,2 мкм, расположенной между двумя электродами для инжекции заряда. Результаты проекта были запатентованы в 1975 году ^[20] и опубликованы в 1983 году. ^{[21] [22] [23] [24]}

Практические OLED [ править ]

Химики Чинг Ван Тан и Стивен Ван Слайк из Eastman Kodak построили первое практическое устройство OLED в 1987 году. ^{[25] В} этом устройстве использовалась двухслойная структура с отдельными слоями для переноса дырок и электронов, так что рекомбинация и излучение света происходили в середине органический слой; это привело к снижению рабочего напряжения и повышению эффективности.

Исследования электролюминесценции полимеров завершились в 1990 году, когда JH Burroughes et al. в Кавендишской лаборатории в Кембриджском университете , Великобритания, сообщая зеленый устройство на полимерной основе светоизлучающих высокой эффективности с использованием 100  нм толщиной пленки из поли (п-фениленвинилен) . ^[26] Переход от молекулярных к макромолекулярным материалам решил проблемы, с которыми ранее сталкивались с долговременной стабильностью органических пленок, и позволил легко создавать высококачественные пленки. ^{[27] В ходе} последующих исследований были разработаны многослойные полимеры, и новая область пластиковой электроники и исследований OLED и производства устройств быстро развивалась. ^[28]Белые светодиоды OLED, впервые разработанные J. Kido et al. в университете Ямагата , Япония, в 1995 году добился коммерциализации OLED-дисплеев с подсветкой и освещения. ^{[29] [30]}

В 1999 году Kodak и Sanyo заключили партнерство с целью совместного исследования, разработки и производства OLED-дисплеев. В сентябре того же года они анонсировали первый в мире 2,4-дюймовый полноцветный OLED-дисплей с активной матрицей. ^[31] В сентябре 2002 года на выставке CEATEC в Японии они представили прототип 15-дюймового дисплея формата HDTV на основе белых органических светодиодов с цветными фильтрами. ^[32]

Производство низкомолекулярных OLED-дисплеев было начато в 1997 году корпорацией Pioneer , затем TDK в 2001 году и Samsung - NEC Mobile Display (SNMD), которая позже стала одним из крупнейших производителей OLED-дисплеев в мире - Samsung Display в 2002 году ^[33].

Sony XEL-1 , выпущенный в 2007 году, был первым OLED телевизор. ^[34] Universal Display Corporation , одна из компаний, производящих OLED-материалы, владеет рядом патентов, касающихся коммерциализации OLED-дисплеев, которые используются основными производителями OLED по всему миру. ^{[35] [36]}

5 декабря 2017 года компания JOLED , преемница бизнес-подразделений Sony и Panasonic по производству печатных OLED-дисплеев, начала первую в мире коммерческую отгрузку OLED-панелей с струйной печатью. ^{[37] [38]}

Принцип работы [ править ]

Типичный OLED состоит из слоя органических материалов, расположенных между двумя электродами, анодом и катодом , которые нанесены на подложку . Органические молекулы являются электропроводными в результате делокализации из пи электронов , вызванных конъюгации над частью или всей молекулы. Эти материалы имеют уровни проводимости от изоляторов до проводников, и поэтому считаются органическими полупроводниками . Самые высокие занятые и самые низкие незанятые молекулярные орбитали ( HOMO и LUMO ) органических полупроводников аналогичны валентности и проводимостиполосы неорганических полупроводников. ^[39]

Первоначально основные полимерные светодиоды состояли из одного органического слоя. Одним из примеров было первое светоизлучающее устройство, синтезированное JH Burroughes et al. , в котором задействован однослойный поли (п-фениленвинилен) . Однако многослойные OLED могут быть изготовлены из двух или более слоев для повышения эффективности устройства. Помимо проводящих свойств, могут быть выбраны различные материалы, чтобы способствовать инжекции заряда в электроды, обеспечивая более плавный электронный профиль ^[40] или блокируя попадание заряда на противоположный электрод и его расход. ^[41] Многие современные органические светодиоды включают простую двухслойную структуру, состоящую из проводящего слоя и излучающего слоя. Улучшения в архитектуре OLED в 2011 г.квантовая эффективность (до 19%) за счет использования градиентного гетероперехода. ^[42] В архитектуре градиентного гетероперехода состав дырок и материалов, переносящих электроны, непрерывно изменяется в пределах эмиссионного слоя с эмиттером легирующей примеси. Архитектура градиентного гетероперехода сочетает в себе преимущества обеих традиционных архитектур за счет улучшения инжекции заряда при одновременном балансировании переноса заряда в эмиссионной области. ^[43]

Во время работы на OLED подается напряжение, так что анод является положительным по отношению к катоду. Аноды выбираются на основании их оптической прозрачности, электропроводности и химической стабильности. ^[44] Ток электронов течет через устройство от катода к аноду, поскольку электроны вводятся в НСМО органического слоя на катоде и выводятся из ВЗМО на аноде. Этот последний процесс можно также описать как инжекцию электронных дырок в ВЗМО. Электростатические силы приближают электроны и дырки друг к другу, и они рекомбинируют, образуя экситон., связанное состояние электрона и дырки. Это происходит ближе к части слоя переноса электронов излучающего слоя, потому что в органических полупроводниках дырки обычно более подвижны, чем электроны. Распад этого возбужденного состояния приводит к релаксации уровней энергии электрона, сопровождающейся испусканием излучения , частота которого находится в видимой области . Частота этого излучения зависит от ширины запрещенной зоны материала, в данном случае от разницы в энергии между HOMO и LUMO.

Поскольку электроны и дырки представляют собой фермионы с полуцелым спином , экситон может находиться либо в синглетном, либо в триплетном состоянии, в зависимости от того, как спины электрона и дырки были объединены. Статистически для каждого синглетного экситона будет образовываться три триплетных экситона. Распад из триплетных состояний ( фосфоресценция ) запрещен по спину, что увеличивает временную шкалу перехода и ограничивает внутреннюю эффективность флуоресцентных устройств. Фосфоресцентные органические светодиоды используют спин-орбитальное взаимодействие для облегчения межсистемного пересечениямежду синглетным и триплетным состояниями, таким образом получая излучение как из синглетного, так и из триплетного состояний и улучшая внутреннюю эффективность.

Оксид индия и олова (ITO) обычно используется в качестве материала анода. Он прозрачен для видимого света и обладает высокой работой выхода, что способствует проникновению дырок на уровень HOMO органического слоя. Обычно добавляется второй проводящий (инжекционный) слой, который может состоять из PEDOT: PSS , ^[45], поскольку уровень HOMO этого материала обычно находится между работой выхода ITO и HOMO других широко используемых полимеров, что снижает энергетические барьеры. для закачки в скважину. В качестве катода часто используются такие металлы, как барий и кальций , поскольку они имеют низкую работу выхода, которая способствует инжекции электронов в НСМО органического слоя. ^[46]Такие металлы являются химически активными, поэтому для них требуется защитный слой из алюминия, чтобы избежать разрушения. Два вторичных преимущества алюминиевого закрывающего слоя включают устойчивость к электрическим контактам и обратное отражение излучаемого света на прозрачный слой ITO.

Экспериментальные исследования доказали, что свойства анода, в частности, топография интерфейса анод / дырочный транспортный слой (HTL), играют важную роль в эффективности, производительности и сроке службы органических светодиодов. Дефекты поверхности анода уменьшают адгезию на границе раздела анод-органическая пленка, увеличивают электрическое сопротивление и позволяют более частое образование неэмиссионных темных пятен в материале OLED, что отрицательно сказывается на сроке службы. Механизмы уменьшения шероховатости анода для подложек из ITO / стекла включают использование тонких пленок и самоорганизующихся монослоев. Кроме того, рассматриваются альтернативные подложки и анодные материалы для увеличения производительности и срока службы OLED. Возможные примеры включают монокристаллические сапфировые подложки, обработанные пленочными анодами из золота (Au), обеспечивающими более низкие работы выхода,рабочие напряжения, значения электрического сопротивления и увеличение срока службы OLED.^[47]

Устройства с одним носителем обычно используются для изучения кинетики и механизмов переноса заряда в органическом материале и могут быть полезны при изучении процессов переноса энергии. Поскольку ток через устройство состоит только из одного типа носителей заряда, электронов или дырок, рекомбинации не происходит и свет не излучается. Например, электронные устройства могут быть получены путем замены ITO металлом с более низкой работой выхода, который увеличивает энергетический барьер инжекции дырок. Точно так же устройства только с дырками могут быть сделаны с использованием катода, сделанного исключительно из алюминия, в результате чего энергетический барьер слишком велик для эффективной инжекции электронов. ^{[48] [49] [50]}

Баланс оператора связи [ править ]

Сбалансированная инжекция и перенос заряда необходимы для получения высокого внутреннего КПД, чистого излучения слоя яркости без загрязненного излучения слоев, переносящих заряд, и высокой стабильности. Распространенный способ уравновесить заряд - оптимизация толщины переносящих заряд слоев, но его трудно контролировать. Другой способ - использовать эксиплекс. Эксиплекс образуется между боковыми цепями, транспортирующими дырки (p-тип) и электронами (n-тип), для локализации электронно-дырочных пар. Затем энергия передается на люминофор и обеспечивает высокую эффективность. Примером использования эксиплекса является прививка боковых звеньев оксадиазола и карбазола в основную цепь красного дикетопирролопиррол-легированного сополимера, которая демонстрирует улучшенную внешнюю квантовую эффективность и чистоту цвета в отсутствие оптимизированного OLED. ^[51]

Материальные технологии [ править ]

Маленькие молекулы [ править ]

Эффективные OLED, использующие небольшие молекулы, впервые были разработаны Ching W. Tang et al. ^[25] в компании Eastman Kodak . Термин OLED традиционно относится именно к этому типу устройств, хотя термин SM-OLED также используется. ^[39]

Молекулы, обычно используемые в OLED, включают металлоорганические хелаты (например, Alq 3 , используемый в органическом светоизлучающем устройстве, о котором сообщил Tang et al. ), Флуоресцентные и фосфоресцентные красители и конъюгированные дендримеры . Ряд материалов используется из-за их свойств переноса заряда, например, трифениламин и его производные обычно используются в качестве материалов для слоев переноса дырок. ^[52] Флуоресцентные красители могут быть выбраны для получения светового излучения с различной длиной волны, и часто используются такие соединения, как производные перилена , рубрена и хинакридона . ^[53] Алк.₃ использовался в качестве зеленого эмиттера, материала для переноса электронов и в качестве основы для желтых и красных излучающих красителей.

Производство низкомолекулярных устройств и дисплеев обычно включает термическое напыление в вакууме. Это делает процесс производства более дорогостоящим и ограничивает использование устройств большой площади, чем другие методы обработки. Однако, в отличие от устройств на основе полимеров, процесс вакуумного осаждения позволяет формировать хорошо контролируемые однородные пленки и создавать очень сложные многослойные структуры. Эта высокая гибкость конструкции слоев, позволяющая формировать отдельные слои переноса заряда и блокировки заряда, является основной причиной высокой эффективности низкомолекулярных органических светодиодов.

Продемонстрировано когерентное излучение тандемного SM-OLED-устройства, легированного красителями, при возбуждении в импульсном режиме. ^[54] Излучение практически ограничено дифракцией со спектральной шириной, подобной спектральной ширине широкополосных лазеров на красителях. ^[55]

Исследователи сообщают о люминесценции одной молекулы полимера, представляющей собой наименьший из возможных органических светоизлучающих диодов (OLED). ^[56] Ученые смогут оптимизировать вещества для получения более мощного светового излучения. Наконец, эта работа является первым шагом к созданию компонентов размером с молекулу, сочетающих в себе электронные и оптические свойства. Подобные компоненты могут составить основу молекулярного компьютера. ^[57]

Полимерные светодиоды [ править ]

Полимерные светодиоды (PLED, P-OLED), также как и светоизлучающие полимеры (LEP), содержат электролюминесцентный проводящий полимер, который излучает свет при подключении к внешнему напряжению. Они используются в качестве тонкой пленки для цветных дисплеев полного спектра . Полимерные OLED-светодиоды достаточно эффективны и требуют относительно небольшого количества энергии для количества производимого света.

Вакуумное осаждение не подходит для формирования тонких пленок полимеров. Однако полимеры можно обрабатывать в растворе, и центрифугирование является обычным методом нанесения тонких полимерных пленок. Этот метод больше подходит для формирования пленок большой площади, чем термическое испарение. Вакуум не требуется, и излучающие материалы также можно наносить на подложку с помощью техники, заимствованной из промышленной струйной печати. ^{[58] [59]} Однако, поскольку нанесение последующих слоев имеет тенденцию растворять уже существующие, формирование многослойных структур с помощью этих методов затруднено. Металлический катод все еще может потребоваться напыление термическим испарением в вакууме. Альтернативный метод вакуумному осаждению - нанесениеФильм Ленгмюра-Блоджетт .

Типичные полимеры, используемые в дисплеях PLED, включают производные поли ( п- фениленвинилена) и полифлуорена . Замена боковых цепей на основную цепь полимера может определять цвет излучаемого света ^[60] или стабильность и растворимость полимера для рабочих характеристик и простоты обработки. ^[61] Хотя незамещенный поли (п-фениленвинилен) (PPV) обычно нерастворим, ряд PPV и родственных поли (нафталинвиниленов) (PNV), которые растворимы в органических растворителях или воде, были получены путем метатезисной полимеризации с раскрытием цикла. . ^{[62] [63] [64]}Эти водорастворимые полимеры или сопряженные полиэлектролиты (СРЕ) также можно использовать в качестве слоев для инжекции дырок по отдельности или в сочетании с наночастицами, такими как графен. ^[65]

Фосфоресцирующие материалы [ править ]

Фосфоресцентные органические светодиоды используют принцип электрофосфоресценции для преобразования электрической энергии OLED в свет высокоэффективным способом ^{[67] [68],} при этом внутренняя квантовая эффективность таких устройств приближается к 100%. ^[69]

Обычно в качестве материала-хозяина используется полимер, такой как поли ( N-винилкарбазол ), к которому в качестве допанта добавляют металлоорганический комплекс . Комплексы иридия ^[68], такие как Ir (mppy) ₃ ^{[66], по} состоянию на 2004 г. были в центре внимания исследований, хотя также использовались комплексы на основе других тяжелых металлов, таких как платина ^[67] .

Атом тяжелого металла в центре этих комплексов обладает сильным спин-орбитальной связи, способствуя интеркомбинационной между синглетных и триплетных состояний. Используя эти фосфоресцирующие материалы, как синглетные, так и триплетные экситоны смогут излучать распад, следовательно, улучшая внутреннюю квантовую эффективность устройства по сравнению со стандартным OLED, где только синглетные состояния будут вносить вклад в излучение света.

Применение OLED в твердотельном освещении требует достижения высокой яркости с хорошими координатами CIE (для белого излучения). Использование макромолекулярных частиц, таких как полиэдрические олигомерные силсесквиоксаны (POSS), в сочетании с использованием фосфоресцирующих частиц, таких как Ir, для печатных OLED-дисплеев показало яркость до 10 000  кд / м ² . ^[70]

Архитектура устройств [ править ]

Структура [ править ]

Нижний или верхний выброс

Различие снизу или сверху относится не к ориентации OLED-дисплея, а к направлению, в котором излучаемый свет выходит из устройства. OLED-устройства классифицируются как устройства излучения снизу, если излучаемый свет проходит через прозрачный или полупрозрачный нижний электрод и подложку, на которой была изготовлена ​​панель. Устройства с верхним излучением классифицируются в зависимости от того, выходит ли свет, излучаемый OLED-устройством, через крышку, которая добавляется после изготовления устройства. OLED с верхним излучением лучше подходят для приложений с активной матрицей, поскольку их легче интегрировать с непрозрачной объединительной платой транзисторов. Матрица TFT, прикрепленная к нижней подложке, на которой изготавливаются AMOLED, обычно непрозрачна,что приводит к значительной блокировке проходящего света, если устройство использует схему излучения снизу.^[71]

Прозрачные светодиоды

Прозрачные OLED-дисплеи используют прозрачные или полупрозрачные контакты на обеих сторонах устройства для создания дисплеев, которые могут быть как сверху, так и снизу излучающими (прозрачными). TOLED могут значительно улучшить контраст, облегчая просмотр дисплеев при ярком солнечном свете. ^[72] Эта технология может использоваться в проекционных дисплеях , интеллектуальных окнах или приложениях дополненной реальности .

Градиентный гетеропереход

Органические светодиоды с градиентным гетеропереходом постепенно уменьшают соотношение электронных дырок и переносчиков электронов. ^[42] Это приводит к почти двукратному увеличению квантовой эффективности существующих OLED.

Сложенные OLED

Составные OLED-дисплеи используют пиксельную архитектуру, в которой красный, зеленый и синий субпиксели накладываются друг на друга, а не рядом друг с другом, что приводит к значительному увеличению гаммы и глубины цвета ^[73] и значительному сокращению разрыва между пикселями. Другие технологии отображения с пикселями RGB (и RGBW), отображенными рядом друг с другом, имеют тенденцию к снижению потенциального разрешения.

Перевернутый OLED

В отличие от обычного OLED, в котором анод помещен на подложку, в инвертированном OLED используется нижний катод, который может быть подключен к концу стока n-канального TFT, особенно для недорогой объединительной платы TFT из аморфного кремния, используемой в изготовление AMOLED- дисплеев. ^[74]

Во всех OLED-дисплеях (с пассивной и активной матрицей) используется микросхема драйвера, часто устанавливаемая с помощью чипа на стекле (COG) с использованием анизотропной проводящей пленки . ^[75]

Технологии цветного рисунка [ править ]

Метод создания паттернов теневой маски [ править ]

Наиболее часто используемый метод формирования рисунка для органических светоизлучающих дисплеев - это маскирование теней во время осаждения пленки ^[76], также называемое методом «бок о бок RGB» или методом «пикселизации RGB». Металлические листы с множеством отверстий из материала с низким тепловым расширением, такого как никелевый сплав, размещаются между нагретым источником испарения и подложкой, так что органический или неорганический материал из источника испарения осаждается только в желаемом месте на подложке. Практически все небольшие OLED-дисплеи для смартфонов производятся с использованием этого метода. Маски из тонкого металла (FMM), изготовленные с помощью фотохимической обработки , напоминающие старые теневые маски на ЭЛТ., используются в этом процессе. Плотность точек маски будет определять плотность пикселей готового дисплея. ^[77] Тонкие гибридные маски (FHM) легче, чем FFM, что снижает изгиб, вызываемый собственным весом маски, и изготавливаются с использованием процесса гальванопластики. ^{[78] [79]} Этот метод требует нагревания электролюминесцентных материалов при 300 ° C в высоком вакууме 10-5 Па с использованием электронного луча. Кислородомер гарантирует, что кислород не попадает в камеру, поскольку он может повредить (за счет окисления) электролюминесцентный материал, который находится в форме порошка. Маска выравнивается с основным субстратом перед каждым использованием и помещается прямо под субстратом. Подложка и маска в сборе помещаются вверху камеры осаждения. ^[80]После этого осаждают электродный слой, подвергая порошок серебра и алюминия температуре 1000 ° C с помощью электронного луча. ^[81] Маски теней обеспечивают высокую плотность пикселей до 2250 пикселей на дюйм. Для гарнитур виртуальной реальности необходима высокая плотность пикселей . ^[82]

Метод белого + цветного фильтра [ править ]

Хотя метод формирования рисунка с помощью теневой маски является зрелой технологией, использовавшейся с момента первого изготовления OLED, он вызывает множество проблем, таких как образование темных пятен из-за контакта маски с подложкой или смещение рисунка из-за деформации теневой маски. Такое образование дефектов можно рассматривать как тривиальное при малых размерах дисплея, однако оно вызывает серьезные проблемы при изготовлении большого дисплея, что приводит к значительным потерям продукции. Чтобы обойти такие проблемы, для больших телевизоров использовались устройства с белым излучением с цветными фильтрами с 4 подпикселями (белый, красный, зеленый и синий). Несмотря на поглощение света цветным фильтром, современные OLED-телевизоры могут очень хорошо воспроизводить цвета, например, 100% NTSC., и при этом потребляют мало энергии. Это достигается за счет использования спектра излучения с высокой чувствительностью человеческого глаза, специальных цветных фильтров с низким перекрытием спектров и настройки производительности с учетом цветовой статистики. ^[83] Этот подход также называется методом «Цвет по белому».

Другие подходы к цветовому рисунку [ править ]

Существуют и другие типы появляющихся технологий формирования рисунков для увеличения производственных возможностей OLED. Органические светоизлучающие устройства с рисунком используют электроактивный слой, активируемый светом или теплом. В этот слой включен скрытый материал ( PEDOT-TMA ), который после активации становится высокоэффективным в качестве слоя для инжекции дырок. Используя этот процесс, можно изготовить светоизлучающие устройства с произвольным рисунком. ^[84]

Создание цветового рисунка может быть выполнено с помощью лазера, такого как сублимационный перенос, индуцированный излучением (RIST). ^[85]

В струйной печати с использованием органических паров (OVJP) используется инертный газ-носитель, такой как аргон или азот , для переноса испарившихся органических молекул (как при осаждении из паровой фазы органических соединений). Во время перемещения газ вытесняется через сопло микрометрового размера или массив сопел рядом с подложкой. Это позволяет печатать произвольные многослойные рисунки без использования растворителей.

Подобно перемещению материала для струйной печати, струйное травление (IJE) наносит точное количество растворителя на подложку, предназначенную для избирательного растворения материала подложки и создания структуры или рисунка. Струйное травление полимерных слоев в органических светодиодах можно использовать для увеличения общей эффективности вывода. В OLED свет, создаваемый излучающими слоями OLED, частично выходит из устройства и частично задерживается внутри устройства за счет полного внутреннего отражения.(МДП). Этот захваченный свет направляется волной вдоль внутренней части устройства, пока не достигнет края, где он рассеивается за счет поглощения или излучения. Струйное травление можно использовать для выборочного изменения полимерных слоев OLED-структур с целью уменьшения общего TIR и повышения эффективности вывода OLED. По сравнению с нетравленым полимерным слоем, структурированный полимерный слой в структуре OLED, полученный в процессе IJE, помогает уменьшить TIR устройства OLED. Растворители IJE обычно бывают органическими, а не на водной основе из-за их некислотной природы и способности эффективно растворять материалы при температурах ниже точки кипения воды. ^[86]

Трансферная печать - это новая технология для эффективной сборки большого количества параллельных устройств OLED и AMOLED. Используется стандартное напыление металла, фотолитография.и травление для создания знаков совмещения, обычно на стекле или других подложках устройств. Наносятся тонкие полимерные клеевые слои для повышения устойчивости к частицам и поверхностным дефектам. Микромасштабные ИС печатаются с переносом на клейкую поверхность, а затем запекаются для полного отверждения клеевых слоев. На подложку наносится дополнительный слой светочувствительного полимера, чтобы учесть топографию, создаваемую печатными ИС, возвращая плоскую поверхность. Фотолитография и травление удаляют некоторые слои полимера, чтобы открыть проводящие площадки на ИС. После этого анодный слой наносится на объединительную плату устройства, образуя нижний электрод. Слои OLED наносятся на анодный слой обычным осаждением из паровой фазы и покрываются проводящим металлическим электродным слоем. По состоянию на 2011 г.^{[Обновить]}трансфер-печать была способна печатать на целевых субстратах размером до 500 мм X 400 мм. Этот предел размера должен быть расширен, чтобы трансферная печать стала обычным процессом изготовления больших OLED / AMOLED-дисплеев. ^[87]

Были продемонстрированы экспериментальные OLED-дисплеи, использующие обычные методы фотолитографии вместо FMM, что позволяет использовать подложки большого размера (поскольку это устраняет необходимость в маске, которая должна быть такой же большой, как подсостояние) и хороший контроль выхода продукции. ^[88]

Технологии объединительной платы TFT [ править ]

Для дисплея с высоким разрешением, такого как телевизор, необходима объединительная плата TFT для правильного управления пикселями. С 2019 года низкотемпературный поликристаллический кремний (LTPS)  - тонкопленочный транзистор (TFT) широко используется для коммерческих дисплеев AMOLED . LTPS-TFT имеет разные характеристики дисплея, поэтому сообщалось о различных схемах компенсации. ^[89] Из-за ограничения размера эксимерного лазера, используемого для LTPS, размер AMOLED был ограничен. Чтобы справиться с препятствием, связанным с размером панели, было сообщено, что объединительные платы из аморфного кремния / микрокристаллического кремния с демонстрациями прототипов больших дисплеев. ^[90] AnТакже можно использовать объединительную плату IGZO .

Преимущества [ править ]

Различный процесс производства OLED- дисплеев имеет ряд преимуществ по сравнению с плоскими дисплеями, изготовленными по ЖК-технологии.

Более низкая стоимость в будущем

OLED-светодиоды могут быть напечатаны на любой подходящей подложке с помощью струйного принтера или даже трафаретной печати ^{[91], что} теоретически делает их дешевле в производстве, чем ЖК- дисплеи или плазменные дисплеи . Однако изготовление подложки OLED по состоянию на 2018 год дороже, чем TFT LCD. ^[92] Методы осаждения из паровой фазы для органических устройств действительно позволяют массовое производство тысяч устройств в минуту с минимальными затратами; однако этот метод также вызывает проблемы: устройства с несколькими слоями может быть сложно изготовить из-за совмещения - выравнивания различных слоев печати с требуемой степенью точности.

Легкие и гибкие пластиковые подложки

OLED-дисплеи могут быть изготовлены на гибких пластиковых подложках, что приведет к возможному изготовлению гибких органических светодиодов для других новых приложений, таких как свертываемые дисплеи, встроенные в ткань или одежду. Если можно использовать такую ​​подложку, как полиэтилентерефталат (ПЭТ) ^[93] , дисплеи можно будет производить недорого. Кроме того, пластиковые подложки ударопрочные, в отличие от стеклянных дисплеев, используемых в ЖК-устройствах.

Лучшее качество изображения

OLED-дисплеи обеспечивают более высокий коэффициент контрастности и более широкий угол обзора по сравнению с ЖК-дисплеями, поскольку OLED-пиксели напрямую излучают свет. Это также обеспечивает более глубокий уровень черного , поскольку черный OLED-дисплей не излучает света. Кроме того, цвета пикселей OLED кажутся правильными и неизменными, даже если угол обзора приближается к 90 ° от нормального .

Лучшая энергоэффективность и толщина

ЖК-дисплеи фильтруют свет, излучаемый фоновой подсветкой , пропуская небольшую часть света. Таким образом, они не могут показать настоящий черный цвет. Однако неактивный элемент OLED не излучает свет и не потребляет энергию, обеспечивая истинный черный цвет. ^[94] Удаление подсветки также делает светлее OLED, поскольку некоторые подложки не нужны. При рассмотрении OLED с верхним светом толщина также играет роль, когда речь идет о слоях соответствия индекса (IML). Интенсивность излучения увеличивается, когда толщина IML составляет 1,3–2,5  нм. Показатель преломления и соответствие свойств оптических IML, включая параметры структуры устройства, также увеличивают интенсивность излучения при этих толщинах. ^[95]

Время отклика

OLED-дисплеи также имеют гораздо более быстрое время отклика, чем ЖК- дисплеи . Используя технологии компенсации времени отклика, самые быстрые современные ЖК-дисплеи могут достигать времени отклика всего 1  мс для самого быстрого перехода цвета и способны поддерживать частоту обновления до 240  Гц. Согласно LG, время отклика OLED до 1000 раз быстрее, чем у LCD ^{[96], по} консервативным оценкам менее 10  мкс (0,01  мс), что теоретически может обеспечить частоту обновления, приближающуюся к 100  кГц (100000  Гц). Благодаря чрезвычайно малому времени отклика OLED-дисплеи также могут быть легко сконструированы для стробирования, создавая эффект, аналогичный мерцанию на ЭЛТ, чтобы избежатьповедение выборки и удержания наблюдается как на ЖК-дисплеях, так и на некоторых OLED-дисплеях, что создает ощущение размытия при движении. ^[97]

Недостатки [ править ]

Продолжительность жизни [ править ]

Самая большая техническая проблема OLED - это ограниченный срок службы органических материалов. В одном техническом отчете 2008 года о панели OLED TV было обнаружено, что после 1000  часов яркость синего цвета снизилась на 12%, красного - на 7%, а зеленого - на 8%. ^[98] В частности, синие OLED-светодиоды в то время имели срок службы около 14 000  часов с половиной первоначальной яркости (пять лет при восьми часах в день) при использовании для плоских дисплеев. Это меньший типичный срок службы ЖК-дисплеев, светодиодов или плазменных панелей ; каждый рассчитан примерно на 25 000–40 000 человек часов до половины яркости, в зависимости от производителя и модели. Одной из основных проблем OLED-дисплеев является образование темных пятен из-за проникновения кислорода и влаги, которые со временем разрушают органический материал, независимо от того, включен дисплей или нет. ^{[99] [100] [101]} В 2016 году LG Electronics сообщила об ожидаемом сроке службы 100 000 часов по сравнению с 36 000 часов в 2013 году. ^[102] В документе Министерства энергетики США показано, что ожидаемый срок службы осветительных приборов OLED сокращается с увеличивающаяся яркость, с ожидаемым сроком службы 40 000 часов при яркости 25% или 10 000 часов при яркости 100%. ^{[103] [104]}

Причина деградации [ править ]

Этот подраздел может быть слишком техническим, чтобы его могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технических деталей. ( Апрель 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Деградация происходит из - за накопления ^[105] из безызлучательной рекомбинации центров люминесценции и гасителей в эмиссионной зоне. Говорят, что химический распад в полупроводниках происходит в четыре этапа:

1. рекомбинация ^[106] носителей заряда через поглощение УФ-света
2. гомолитическая диссоциация
3. последующие реакции радикального присоединения, которые образуют π радикалы
4. диспропорционирование между двумя радикалами, приводящее к реакциям переноса атома водорода ^[107]

Тем не менее, некоторые производители дисплеев стремятся увеличить срок службы OLED-дисплеев, продлив их ожидаемый срок службы по сравнению с ЖК-дисплеями за счет улучшения светоотдачи и, таким образом, достижения той же яркости при более низком приводном токе. ^{[108] [109]} В 2007 году были созданы экспериментальные OLED, которые могут поддерживать яркость 400  кд / м ² в течение более 198 000 часов для зеленых OLED и 62 000 часов для синих OLED. ^[110] В 2012 году срок службы OLED до половины начальной яркости был увеличен до 900 000 часов для красного, 1 450 000 часов для желтого и 400 000 часов для зеленого при начальной яркости 1 000 кд / м ² .      ^[111] Надлежащая инкапсуляция имеет решающее значение для продления срока службы OLED-дисплея, поскольку светоизлучающие электролюминесцентные материалы OLED чувствительны к кислороду и влаге. Под воздействием влаги или кислорода электролюминесцентные материалы в органических светодиодах разлагаются по мере окисления, образуя черные пятна и уменьшая или сужая область, излучающую свет, уменьшая световой поток. Это уменьшение может происходить попиксельно. Это также может привести к расслоению электродного слоя, что в конечном итоге приведет к полному выходу панели из строя.

При воздействии влаги разложение происходит в 3 раза быстрее, чем при воздействии кислорода. Инкапсуляция может быть выполнена путем нанесения эпоксидного клея с осушителем ^[112] , ламинированием стеклянного листа с помощью эпоксидного клея и осушителя ^{[113] с} последующей вакуумной дегазацией, или с помощью тонкопленочной инкапсуляции (TFE), которая является многослойной. покрытие чередующихся органических и неорганических слоев. Органические слои наносятся с помощью струйной печати, а неорганические слои наносятся с помощью атомного осаждения слоев (ALD). Процесс инкапсуляции осуществляется в среде азота с использованием УФ-отверждаемого LOCA.процесс нанесения клея, электролюминесцентного материала и электродного материала осуществляется в высоком вакууме. После применения тонкопленочных транзисторов процессы инкапсуляции и осаждения материала выполняются на одной машине . Транзисторы применяются в процессе, аналогичном ЖК-дисплеям. Электролюминесцентные материалы также можно наносить с помощью струйной печати. ^{[114] [115] [116] [81] [117] [112] [118]}

Цветовой баланс [ править ]

Материал OLED, используемый для получения синего света, разрушается намного быстрее, чем материалы, используемые для получения других цветов; Другими словами, выход синего света будет уменьшаться по сравнению с другими цветами света. Это изменение разностного вывода цвета изменит цветовой баланс дисплея и будет гораздо более заметным, чем равномерное уменьшение общей яркости. ^[119]Частично этого можно избежать, настроив цветовой баланс, но для этого могут потребоваться усовершенствованные схемы управления и ввод от опытного пользователя. Однако чаще производители оптимизируют размер субпикселей R, G и B, чтобы уменьшить плотность тока через субпиксель, чтобы уравнять срок службы при полной яркости. Например, синий подпиксель может быть на 100% больше зеленого подпикселя. Красный субпиксель может быть на 10% больше зеленого.

Эффективность синих OLED [ править ]

Этот подраздел может быть слишком техническим, чтобы его могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технических деталей. ( Апрель 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Повышение эффективности и срока службы синих органических светодиодов жизненно важно для успеха OLED в качестве замены ЖК-технологии. Значительные исследования были вложены в разработку синих органических светодиодов с высокой внешней квантовой эффективностью , а также более глубокого синего цвета. ^{[120] [121] [122]} Внешние значения квантовой эффективности 20% и 19% были зарегистрированы для красного (625  нм) и зеленого (530  нм) диодов соответственно. ^{[123] [124]} Однако синие диоды (430  нм) смогли достичь максимальной внешней квантовой эффективности только в диапазоне от 4% до 6%. ^[125]

С 2012 года исследования сосредоточены на органических материалах, проявляющих термически активируемую замедленную флуоресценцию (TADF), обнаруженных в OPERA Университета Кюсю и CPOS Калифорнийского университета в Санта-Барбаре . TADF позволит обрабатывать стабильные и высокоэффективные растворы (что означает, что органические материалы наслаиваются в растворах с образованием более тонких слоев) синих эмиттеров с внутренней квантовой эффективностью, достигающей 100%. ^[126] Синие излучатели TADF, как ожидается, появятся на рынке к 2020 году ^{[127] [128]} и будут использоваться для WOLED- дисплеев с фосфоресцентными цветными фильтрами, а также для голубых OLED-дисплеев с цветными фильтрами QD, напечатанными чернилами .

Ущерб от воды [ править ]

Вода может мгновенно повредить органические материалы дисплеев. Следовательно, улучшенные процессы герметизации важны для практического производства. Повреждение водой особенно может ограничить срок службы более гибких дисплеев. ^[129]

Выступление на открытом воздухе [ править ]

В качестве технологии эмиссионного дисплея OLED полностью полагаются на преобразование электричества в свет, в отличие от большинства ЖК-дисплеев, которые в некоторой степени являются отражающими. Электронная бумага является лидером по эффективности с коэффициентом отражения окружающего света ~ 33%, что позволяет использовать дисплей без какого-либо внутреннего источника света. Металлический катод в OLED действует как зеркало с коэффициентом отражения, приближающимся к 80%, что приводит к плохой читаемости при ярком окружающем освещении, например на улице. Однако при правильном применении кругового поляризатора и просветляющих покрытий коэффициент диффузного отражения может быть снижен до менее 0,1%. При падающем освещении 10000 фк (типичные условия испытаний для имитации наружного освещения) это дает приблизительнуюфотопический контраст 5: 1. Однако достижения в области OLED-технологий позволяют OLED-дисплеям стать лучше, чем ЖК-дисплеи при ярком солнечном свете. AMOLED дисплей в Galaxy S5 , например, было установлено , что превосходит все ЖК - дисплеи на рынке с точки зрения использования мощности, яркости и отражательной способности . ^[130]

Потребляемая мощность [ править ]

В то время как OLED будет потреблять около 40% мощности ЖК-дисплея, отображающего изображение, которое в основном является черным, для большинства изображений он будет потреблять 60–80% мощности ЖК-дисплея. Однако OLED может потреблять более 300% мощности для отображения изображения с белым фоном, например документа или веб-сайта. ^[131] Это может привести к сокращению срока службы батареи мобильных устройств при использовании белого фона.

Производители и коммерческое использование [ править ]

Почти все производители OLED полагаются на оборудование для осаждения материалов, которое производится лишь несколькими компаниями, ^[132] наиболее известной из которых является Canon Tokki , подразделение Canon Inc. Сообщается, что Canon Tokki практически полностью владеет гигантским OLED-дисплеем. -производство вакуумных машин, известных своими размерами 100 метров (330 футов). ^[133] Apple полагалась исключительно на Canon Tokki в своем предложении представить свои собственные OLED-дисплеи для iPhone, выпущенных в 2017 году. ^[134] Электролюминесцентные материалы, необходимые для OLED-дисплеев , также производятся несколькими компаниями, некоторые из них - Merck, Universal Display Corporation и LG Chem. ^[135]Машины, которые наносят эти материалы, могут работать непрерывно в течение 5–6 дней и могут обрабатывать исходный субстрат за 5 минут. ^[136]

Технология OLED используется в коммерческих приложениях, таких как дисплеи для мобильных телефонов и портативных цифровых медиаплееров , автомобильные радиоприемники и цифровые камеры , а также в освещении. ^[137] Такие портативные дисплеи отдают предпочтение высокой светоотдаче OLED для удобочитаемости при солнечном свете и их низкому потреблению энергии. Портативные дисплеи также используются с перерывами, поэтому меньший срок службы органических дисплеев не является проблемой. Были созданы прототипы гибких и поворотных дисплеев, в которых используются уникальные характеристики OLED. Также разрабатываются приложения в гибких вывесках и освещении. ^[138]Освещение OLED предлагает несколько преимуществ по сравнению со светодиодным освещением, например, более качественное освещение, более рассеянный источник света и формы панелей. ^{[137] Компания} Philips Lighting сделала образцы освещения OLED под торговой маркой «Lumiblade» доступными в Интернете ^[139], а компания Novaled AG из Дрездена, Германия, в сентябре 2011 года представила линейку настольных ламп OLED под названием «Victory» ^[140].

Nokia представила мобильные телефоны с OLED-дисплеями, включая N85 и N86 8MP , оба из которых оснащены дисплеями AMOLED. OLED также использовались в большинстве цветных сотовых телефонов Motorola и Samsung , а также в некоторых моделях HTC , LG и Sony Ericsson . ^[141] Технология OLED также используется в цифровых медиаплеерах, таких как Creative ZEN V , iriver clix , Zune HD и Sony Walkman X Series .

Google и HTC Nexus One смартфон включает в себя AMOLED экран, как и собственный HTC , Desire и Legend телефонов. Однако из-за нехватки поставок дисплеев, произведенных Samsung, некоторые модели HTC в будущем будут использовать SLCD- дисплеи Sony ^{[142], в} то время как смартфоны Google и Samsung Nexus S будут использовать вместо этого в некоторых странах «Super Clear LCD». ^[143]

OLED-дисплеи использовались в часах производства Fossil (JR-9465) и Diesel (DZ-7086). Другие производители OLED-панелей включают Anwell Technologies Limited (Гонконг), ^[144] AU Optronics (Тайвань), ^[145] Chimei Innolux Corporation (Тайвань), ^[146] LG (Корея), ^[147] и другие. ^[148]

DuPont заявила в пресс-релизе в мае 2010 года, что они могут произвести 50-дюймовый OLED-телевизор за две минуты с помощью новой технологии печати. Если это можно будет увеличить с точки зрения производства, общая стоимость OLED-телевизоров значительно снизится. DuPont также заявляет, что OLED-телевизоры, изготовленные с использованием этой менее дорогой технологии, могут прослужить до 15 лет, если их оставить на обычный восьмичасовой рабочий день. ^{[149] [150]}

Использование OLED может регулироваться патентами, принадлежащими Universal Display Corporation , Eastman Kodak , DuPont , General Electric , Royal Philips Electronics , многочисленным университетам и другим. ^[151] К 2008 году тысячи патентов, связанных с OLED, поступили от крупных корпораций и небольших технологических компаний. ^[39]

Гибкие OLED- дисплеи использовались производителями для создания изогнутых дисплеев, таких как Galaxy S7 Edge, но их не было в устройствах, которые могли бы сгибаться пользователями. ^[152] Samsung продемонстрировала выкатной дисплей в 2016 году. ^[153]

31 октября 2018 года китайская компания Royole представила первый в мире телефон со складным экраном и гибким OLED-дисплеем. ^[154] 20 февраля 2019 года компания Samsung анонсировала Samsung Galaxy Fold со складным OLED-дисплеем от Samsung Display, ее дочерней компании, контролирующей ее владение. ^[155] На MWC 2019 25 февраля 2019 года, Huawei анонсировала Huawei Mate X отличая складным OLED - дисплей от BOE . ^{[156] [157]}

В 2010-х годах также широко применялась технология TGP (Tracking Gate-line in Pixel), которая перемещает схему управления от границ дисплея к промежутку между пикселями дисплея, что позволяет использовать узкие рамки. ^[158]

Мода [ править ]

Текстиль с OLED-дисплеями - это инновация в мире моды, предлагающая способ интегрировать освещение, чтобы вывести инертные объекты на совершенно новый уровень моды. Надежда состоит в том, чтобы объединить комфорт и низкую стоимость текстиля со свойствами освещения и низкого энергопотребления OLED. Хотя этот сценарий с освещенной одеждой очень правдоподобен, проблемы все еще остаются препятствием. Некоторые проблемы включают: срок службы OLED, жесткость гибких фольгированных подложек и отсутствие исследований по созданию большего количества тканей, таких как фотонный текстиль. ^[159]

Автомобильная промышленность [ править ]

Японский производитель Pioneer Electronic Corporation выпустил первые автомобильные стереосистемы с монохромным OLED-дисплеем, который также стал первым в мире OLED-продуктом. ^[160]

Aston Martin DB9 включен первый в мире автомобильный дисплей OLED, ^[161] , который был изготовлен Yazaki , ^[162] а затем в 2004 году Jeep Grand Cherokee и Chevrolet Corvette C6. ^[163]

Количество автопроизводителей, использующих OLED, по-прежнему невелико и ограничено рынком высокого класса. Например, Lexus RX 2010 года оснащен OLED-дисплеем вместо дисплея на тонкопленочных транзисторах (TFT-LCD).

В Hyundai Sonata и Kia Soul EV 2015 года используется белый PMOLED-дисплей с диагональю 3,5 дюйма.

Приложения Samsung [ править ]

К 2004 году Samsung Display , дочерняя компания крупнейшего южнокорейского конгломерата и бывшего совместного предприятия Samsung и NEC , была крупнейшим в мире производителем OLED-дисплеев, производя 40% OLED-дисплеев, производимых в мире, ^[164] и по состоянию на 2010 г. , занимает 98% мирового рынка AMOLED . ^[165] Компания является лидером в мире OLED-индустрии, получив 100,2  миллиона долларов из общей  выручки в 475 миллионов долларов на мировом рынке OLED в 2006 году. ^[166] По состоянию на 2006 год у нее было более 600 американских патентов и более 2800 международных патентов. патентов, что делает его крупнейшим владельцем патентов на технологии AMOLED. ^[166]

В 2005 году компания Samsung SDI анонсировала самый большой в мире OLED-телевизор с диагональю 21 дюйм (53 см). ^[167] Этот OLED-дисплей имел самое высокое на то время разрешение - 6,22  миллиона пикселей. Кроме того, компания приняла технологию на основе активной матрицы из-за низкого энергопотребления и высокого разрешения. Этот показатель был превышен в январе 2008 года, когда Samsung продемонстрировала самый большой и тонкий в мире OLED-телевизор с  диагональю 31 дюйм (78  см) и 4,3  мм. ^[168]

В мае 2008 года Samsung представила концепцию ультратонкого 12,1-  дюймового (30  см) OLED-дисплея ноутбука с разрешением 1280 × 768 и бесконечной контрастностью. ^[169] По словам Ву Чон Ли, вице-президента отдела маркетинга мобильных дисплеев в Samsung SDI, компания ожидала, что OLED-дисплеи будут использоваться в ноутбуках уже в 2010 году. ^[170]

В октябре 2008 года компания Samsung представила самый тонкий в мире OLED-дисплей, который также был первым, который «складывается» и может сгибаться. ^[171] Его толщина составляет всего 0,05  мм (тоньше бумаги), однако сотрудник Samsung сказал, что «сделать панель тоньше технически возможно». ^[171] Чтобы добиться такой толщины, компания Samsung создала OLED-панель, в которой используется обычная стеклянная подложка. Схема возбуждения образована низкотемпературными поликристаллическими транзисторами из поликремния. Также использовались низкомолекулярные органические ЭЛ материалы. Количество пикселей дисплея составляет 480 × 272. Коэффициент контрастности составляет 100 000: 1, а яркость составляет 200  кд / м ² . Диапазон цветопередачи составляет 100% от стандарта NTSC.

По состоянию на 2020 год, самый большой в мире телевизор OLED с диагональю 88 дюймов, разрешением 8K, частотой кадров до 120 кадров в секунду и стоимостью 34 676 долларов США. ^[172]

На выставке Consumer Electronics Show (CES) в январе 2010 года компания Samsung продемонстрировала портативный компьютер с большим прозрачным OLED-дисплеем с прозрачностью до 40% ^[173] и анимированным OLED-дисплеем в удостоверении личности с фотографией. ^[174]

Смартфоны Samsung AMOLED 2010 года использовали свою торговую марку Super AMOLED: Samsung Wave S8500 и Samsung i9000 Galaxy S были выпущены в июне 2010 года. В январе 2011 года Samsung анонсировала свои дисплеи Super AMOLED Plus, которые предлагают несколько преимуществ по сравнению со старыми дисплеями Super AMOLED : реальные полосковая матрица (на 50% больше субпикселей), более тонкий форм-фактор, более яркое изображение и снижение энергопотребления на 18%. ^[175]

На выставке CES 2012 компания Samsung представила первый телевизор с диагональю 55 дюймов, в котором используется технология Super OLED ^[176].

8 января 2013 года на выставке CES компания Samsung представила уникальный изогнутый OLED-телевизор 4K Ultra S9, который, по их словам, обеспечивает зрителям «впечатления, подобные IMAX». ^[177]

13 августа 2013 года Samsung объявила о выпуске 55-дюймового изогнутого OLED-телевизора (модель KN55S9C) в США по цене 8999,99 долларов. ^[178]

6 сентября 2013 года компания Samsung вместе с Джоном Льюисом представила в Великобритании 55-дюймовый изогнутый OLED-телевизор (модель KE55S9C). ^[179]

Samsung представила смартфон Galaxy Round на корейском рынке в октябре 2013 года. Устройство оснащено экраном с разрешением 1080p и размером 5,7 дюйма (14 см), который изгибается по вертикальной оси в закругленном корпусе. Корпорация продвигает следующие преимущества: новую функцию под названием «Круглое взаимодействие», которая позволяет пользователям просматривать информацию, наклоняя телефон на плоской поверхности с выключенным экраном, и ощущение одного непрерывного перехода, когда пользователь переключается между главными экранами. . ^[180]

Приложения Sony [ править ]

Sony Clie PEG-VZ90 был выпущен в 2004 году, будучи первой PDA , чтобы оснащен OLED - экрана. ^[181] Другие Sony продукты для удобства OLED экраны включают MZ-RH1 портативный рекордер MiniDisc, выпущенный в 2006 году ^[182] и Walkman серии X . ^[183]

На выставке Consumer Electronics Show (CES) в Лас-Вегасе в 2007 году Sony представила 11-дюймовые (28 см) (разрешение 960 × 540) и 27-дюймовые (69 см) модели OLED-телевизоров с разрешением Full HD и 1920 × 1080 . ^[184] Оба заявили, что коэффициент контрастности 1 000 000: 1 и общая толщина (включая лицевые панели) 5 мм. В апреле 2007 года Sony объявила, что будет производить 1000 11-дюймовых (28 см) OLED-телевизоров в месяц для целей рыночных испытаний. ^[185] 1 октября 2007 года Sony объявила, что 11-дюймовая (28 см) модель XEL-1 была первым коммерческим OLED-телевизором ^[34] и была выпущена в Японии в декабре 2007 года. ^[186] 

В мае 2007 года Sony публично представила видео с 2,5-дюймовым (6,4 см) гибким OLED-экраном, который имеет толщину всего 0,3 миллиметра. ^[187] На выставке Display 2008 Sony продемонстрировала  3,5-дюймовый (8,9 см) дисплей толщиной 0,2 мм и разрешением 320 × 200 пикселей и  11-дюймовый (28 см) дисплей толщиной 0,3 мм и разрешением 960 × 540 пикселей, одна десятая толщины XEL-1. ^{[188] [189]}

В июле 2008 года правительственный орган Японии заявил, что профинансирует совместный проект ведущих фирм по разработке ключевой технологии для производства больших энергосберегающих органических дисплеев. В проекте участвуют одна лаборатория и 10 компаний, включая Sony Corp. NEDO заявила, что проект был направлен на разработку базовой технологии для массового производства  дисплеев OLED с диагональю 40 дюймов или больше в конце 2010-х годов. ^[190]

В октябре 2008 года Sony опубликовала результаты исследования, проведенного совместно с Институтом Макса Планка, относительно возможности массовых изгибных дисплеев, которые могут заменить жесткие ЖК-дисплеи и плазменные экраны. В конце концов, гибкие прозрачные дисплеи можно было объединить друг с другом для получения трехмерных изображений с гораздо более высокими коэффициентами контрастности и углами обзора, чем у существующих продуктов. ^[191]

Sony представила  прототип OLED-3D-телевизора с диагональю 24,5 дюйма (62 см) на выставке Consumer Electronics Show в январе 2010 года. ^[192]

В январе 2011 года Sony объявила, что портативная игровая консоль PlayStation Vita (преемница PSP ) будет оснащена 5-дюймовым OLED-экраном. ^[193]

17 февраля 2011 года Sony объявила о своих 25" (63,5  см) OLED Профессиональный монитор референсного нацелен на высоких драмы рынка постпродакшн кино и. ^[194]

25 июня 2012 года Sony и Panasonic объявили о создании совместного предприятия для создания недорогих массовых OLED-телевизоров к 2013 году. ^[195] Sony представила свой первый OLED-телевизор с 2008 года на выставке CES 2017 под названием A1E. В 2018 году были представлены две другие модели: одна на выставке CES 2018 под названием A8F, а другая - телевизор Master Series под названием A9F. На выставке CES 2019 они представили еще две модели: A8G и еще один телевизор Bravia Series под названием A9G. Затем, на выставке CES 2020 , они представили A8H, который был фактически A9G с точки зрения качества изображения, но с некоторыми компромиссами из-за его более низкой стоимости. На том же мероприятии они также представили 48-дюймовую версию A9G, что сделало его самым маленьким OLED-телевизором со времен XEL-1. ^{[196] [197][198] [199]}

Приложения LG [ править ]

9 апреля 2009 года LG приобрела бизнес Kodak OLED и начала использовать технологию белых OLED. ^{[200] [201]} В 2010 году компания LG Electronics произвела одну модель OLED-телевизоров, 15EL9500 ^[202] , с диагональю 15 дюймов (38 см) и анонсировала 31-дюймовый (79 см) телевизор OLED 3D на март 2011 года. ^{[ 203]} 26 декабря 2011 года LG официально анонсировала «самую большую в мире 55-дюймовую (140 см) OLED-панель» и представила ее на выставке CES 2012. ^[204] В конце 2012 года LG объявляет о выпуске OLED-телевизоров 55EM9600 в Австралии. . ^[205]

В январе 2015 года LG Display подписала долгосрочное соглашение с Universal Display Corporation на поставку материалов OLED и право использовать их запатентованные эмиттеры OLED. ^[206]

Приложения Mitsubishi [ править ]

Lumiotec - первая компания в мире, разрабатывающая и продающая с января 2011 года серийные осветительные панели OLED с такой яркостью и длительным сроком службы. Lumiotec - совместное предприятие Mitsubishi Heavy Industries, ROHM, Toppan Printing и Mitsui & Co. 1 июня 2011 года компания Mitsubishi Electric установила 6-метровую OLED-сферу в Музее науки Токио. ^[207]

Рекомендуемые приложения для групп / видео с именами [ править ]

6 января 2011 года технологическая компания из Лос-Анджелеса Recom Group представила первое потребительское приложение OLED с маленьким экраном на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе. Это был 2,8-  дюймовый (7 см) OLED-дисплей, который использовался в качестве носимой видеорекламы с именной табличкой. ^[208] На выставке Consumer Electronics Show в 2012 году компания Recom Group представила первый в мире флаговый видеомикрофон с тремя  OLED-дисплеями 2,8 дюйма (7 см) на флаге микрофона стандартной вещательной компании. Флаг видеомикрофона позволял показывать видеоконтент и рекламу на стандартном флажке микрофона вещательной компании. ^[209]

Приложения Dell [ править ]

6 января 2016 года Dell анонсировала OLED-монитор Ultrasharp UP3017Q на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе. ^[210] Монитор был объявлен с 30-дюймовым (76 см) 4K UHD OLED-экраном с  частотой обновления 120 Гц, временем отклика 0,1 миллисекунды и коэффициентом контрастности 400 000: 1. Монитор должен был продаваться по цене 4999 долларов и выпущен в марте 2016 года, всего несколько месяцев спустя. К концу марта монитор не был выпущен на рынок, и Dell не рассказала о причинах задержки. В сообщениях говорилось, что Dell отказалась от монитора, поскольку компания была недовольна качеством изображения OLED-панели, особенно количеством дрейфа цвета, которое отображалось при просмотре монитора сбоку. ^[211]13 апреля 2017 года Dell наконец выпустила на рынок OLED-монитор UP3017Q по цене 3499 долларов (на 1500 долларов меньше, чем первоначальная цена, заявленная на выставке CES 2016 в 4999 долларов). Помимо снижения цены, монитор отличался  частотой обновления 60 Гц и контрастностью 1000000: 1. По состоянию на июнь 2017 года монитор больше нельзя купить на веб-сайте Dell.

Приложения Apple [ править ]

Apple начала использовать OLED-панели в своих часах в 2015 году и в своих ноутбуках в 2016 году, представив сенсорную панель OLED на MacBook Pro. ^[212] В 2017 году Apple объявила о выпуске своего десятого юбилейного iPhone X с собственным оптимизированным OLED-дисплеем по лицензии Universal Display Corporation. ^[213] Apple продолжила использовать эту технологию в преемниках iPhone X, таких как iPhone XS и iPhone XS Max , а также iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max .

Исследование [ править ]

В 2014 году Mitsubishi Chemical Corporation (MCC), дочерняя компания Mitsubishi Chemical Holdings , разработала OLED-панель со сроком службы 30 000 часов, что вдвое больше, чем у обычных OLED-панелей. ^[214]

Поиск эффективных OLED-материалов широко поддерживается методами моделирования; можно рассчитать важные свойства с помощью вычислений, независимо от экспериментальных данных ^{[215] [216],} что удешевляет разработку материалов.

18 октября 2018 года Samsung представила план своих исследований на форуме Samsung OLED 2018. Это включало отпечаток пальца на дисплее (FoD), датчик под панелью (UPS), тактильный на дисплее (HoD) и звук на дисплее (SoD). ^[217]

Различные производители также исследуют камеры под OLED-дисплеями (Under Display Cameras). Согласно IHS Markit, Huawei сотрудничает с BOE , Oppo с China Star Optoelectronics Technology (CSOT), Xiaomi с Visionox . ^[218]

В 2020 году исследователи из Технологического университета Квинсленда (QUT) предложили использовать человеческие волосы, которые являются источником углерода и азота, для создания OLED-дисплеев. ^[219]

См. Также [ править ]

• Сравнение технологии отображения
• Автоэмиссионный дисплей
• Плоский дисплей  - Технология электронного дисплея
• Гибкая электроника
• Список новых технологий
• Список производителей плоских дисплеев
• Молекулярная электроника  - раздел химии и электроники
• Органический светоизлучающий транзистор
• Печатная электроника  - электронные устройства, созданные различными методами печати.
• Раскладывающийся дисплей
• Квантово-точечный дисплей
• Рулонная обработка
• Цветовая схема светлый на темном - цветовая схема  графического интерфейса (темный режим)
• Дисплей с электронным эмиттером с поверхностной проводимостью
• Светодиодный дисплей
• AMOLED

Дальнейшее чтение [ править ]

• Т. Цудзимура, Основы и приложения OLED-дисплеев , Wiley-SID Series in Display Technology, Нью-Йорк (2017). ISBN  978-1-119-18731-8 .
• П. Чаморро-Посада, Х. Мартин-Хиль, П. Мартин-Рамос, Л. М. Навас-Грасиа, Основы технологии OLED ( основы технологии OLED ). Университет Вальядолида, Испания (2008 г.). ISBN 978-84-936644-0-4 . Доступно в Интернете с разрешения авторов на веб-странице: Fundamentos de la Tecnología OLED 
• Кордт, Паскаль; и другие. (2015). «Моделирование органических светоизлучающих диодов: от молекулярных свойств к устройствам». Современные функциональные материалы . 25 (13): 1955–1971. DOI : 10.1002 / adfm.201403004 . hdl : 21.11116 / 0000-0001-6CD1-A .
• Шинар, Джозеф (ред.), Органические светоизлучающие устройства: обзор . Нью-Йорк: Springer-Verlag (2004). ISBN 0-387-95343-4 . 
• Хари Сингх Налва (ред.), Справочник по люминесценции, дисплейным материалам и устройствам , том 1–3. Американские научные издательства, Лос-Анджелес (2003). ISBN 1-58883-010-1 . Том 1: Органические светоизлучающие диоды 
• Хари Сингх Налва (ред.), Справочник по органической электронике и фотонике , том 1–3. Американские научные издатели, Лос-Анджелес (2008). ISBN 1-58883-095-0 . 
• Мюллен Клаус (ред.), Органические светоизлучающие устройства: синтез, свойства и применения . Вайли-ВЧ (2006). ISBN 3-527-31218-8 
• Йерсин, Хартмут (ред.), Высокоэффективные OLED с фосфоресцентными материалами . Вайли-ВЧ (2007). ISBN 3-527-40594-1 
• Kho, Mu-Jeong, Javed, T., Mark, R., Maier, E., and David, C. (2008) «Заключительный отчет: твердотельное освещение OLED - Европейское исследование Kodak» MOTI (Управление технологиями и инновациями) Проект, Судейская школа бизнеса Кембриджского университета и Kodak European Research, Заключительный отчет, представленный 4 марта 2008 г. в Kodak European Research в Кембриджском научном парке, Кембридж, Великобритания, страницы 1–12.
• ^[220]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме OLED .

• OLED, LCD и TFT - конструкция и различия, преимущества и недостатки 08. июль 2020 г.
• Устройство и принцип работы OLED и электролюминесцентных дисплеев
• Введение в технологию OLED в MIT (видео)
• Исторический список OLED-продуктов с 1996 года по настоящее время
• Кратко об OLED