Технология OLED
 Энергетические уровни полимерного светодиода (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Разработка первого тонкоплёночного OLED'а в 1987 году Тангом и Ван Слайком (Appl. Phys. Lett., 1987, 51, 913.) стимулировала исследования в области этой технологии последних 15 лет для практического применения используя флуоресцирующие материалы с высоким квантовым выходом. Особенно много усилий было сконцентрировано на разработке новых материалов с высокими квантовыми выходами для реализации повышенной эффективности. В последнее время, OLED'ы на основе фосфоресцирующих материалов привлекают большой интерес как потенциальная основа для индикаторных панелей. Целью испытания новых материалов является достижение высокой эффективности наряду с низкими энергозатратами, т.к. OLED-дисплеи используются в портативных приборах. Время жизни OLED-дисплеев сегодня не так велико и является одним из препятствий выхода технологии на рынок экранов с большой диагональю. В связи с этим, ещё одной важной целью, по праву, можно назвать создание соединений обладающих повышенной устойчивостью к действию не только прикладываемой разности потенциалов, но и прочих факторов, таких как действие электромагнитного излучения, температуры, влажности и прочее.
На сегодняшний день разрабатываются несколько технологических разновидностей OLED, каждая из которых преследует собственные цели и предоставляет оригинальные преимущества:
- SMOLED (small molecule OLED) - Органические светодиоды на малых молекулах. Стартовая технология, которая была разработана для придания свойства излучения света некоторым органическим веществам. В свое время она являлась основой большинства коммерческой продукции, но ее недостатком являлись сложность и высокая стоимость производственных методов, например, вакуумного осаждения.
- POLED (polymeric OLED) - Полимерные органические светоизлучающие диоды. Наиболее продвинутая и широко используемая технология, которая основана на способности органических полимеров излучать свет под действием электрического тока. Данная технология разработана после SMOLED, и существенным ее преимуществом является возможность нанесения на подложку посредством струйной технологии печати. Физическая основа действия полимерного светодиода поясняется упрощенной схемой энергетических уровней.
Через металлический электрод электроны инжектируются в зону проводимости, а дырки инжектируются в валентную зону полимерного полупроводника. Инжектированные электроны и дырки диффундируют и происходит рекомбинация. Вследствие этого возникают нейтральные пары электрон-дырка, которые могут перемещаться вдоль полимерной цепи. Как только они снижаются к основанию, может возникнуть флуоресценция. Стабильность флуоресценции зависит от спинового числа рекомбинированного электрона. - TOLED (transparent OLED) - Прозрачные органические светодиоды. TOLED используют прозрачный контакт для создания дисплея, который поддерживает все варианты распространения света: только вверх, только вниз или в оба направления. TOLED может существенно улучшить контраст, что улучшает читабельность дисплея при ярком солнечном свете. Поскольку TOLED обладает 70% прозрачностью при выключении, то он может быть интегрирован на автостекла в качестве табличек и на архитектурные окна. Прозрачность позволяет использовать TOLED с металлом, фольгой, кремниевым кристаллом и другими непрозрачными подложками в дисплеях с односторонним отображением. TOLED создает новые возможности дисплеев: направленное вперед излучение, прозрачность, улучшенный контраст с широким обзором, многослойные устройства.
- SOLED (stacked OLED) - Сложенные органические светодиоды. SOLED используют новую архитектуру организации пикселя, разработанную корпорацией Universal Display. Она основана на расположении один над другим поверхностей красного, зеленого и синего подпикселей, а не на расположении один возле другого, как, например, в ЖК-дисплеях. Это улучшает разрешающую способность дисплея в три раза и улучшает качество цветопередачи.
- FOLED (flexible OLED) - Гибкие органические светоизлучающие устройства. FOLED являются органическими светоизлучающими устройствами, встроенными в гибкую поверхность. Плоские отображающие панели традиционно выпускались на стеклянной основе из-за структурных ограничений и/или ограничений технологического процесса. Гибкие материалы имеют существенные преимущества по сравнению со стеклянной основой. Технология FOLED предлагает революционные особенности для дисплеев: гибкость, сверхмалый вес и тонкая форма, надежность и рентабельный технологический процесс (Новости Электроники 2005, 4, 8-11.).
Источники:
- Appl. Phys. Lett., 1987, 51, 913.
- Новости Электроники 2005, 4, 8-11.
- Dalton Trans., 2005 , 1583–1590