Гибкие OLED-мониторы (FOLED): технология будущего! Легкие, прочные дисплеи на пластиковой основе, которые можно сгибать и сворачивать. Исследования и применение.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип компьютерного монитора
Type of computer monitor
Гибкий органический светоизлучающий диод (FOLED) – это тип органического светоизлучающего диода (OLED), использующий гибкую пластиковую подложку, на которую наносится электролюминесцентный органический полупроводник. Это позволяет сгибать или сворачивать устройство, не прекращая его работу. В настоящее время гибкие OLED являются объектом исследований в промышленных и академических группах и представляют собой один из способов создания свернутых дисплеев.
A flexible organic light emitting diode (FOLED) is a type of organic light emitting diode (OLED) incorporating a flexible plastic substrate on which the electroluminescent organic semiconductor is deposited. This enables the device to be bent or rolled while still operating. Currently the focus of research in industrial and academic groups, flexible OLEDs form one method of fabricating a rollable display.
Технические детали и применения
OLED излучает свет за счет электролюминесценции тонких пленок органических полупроводников толщиной около 100 нм. Обычные OLED обычно изготавливаются на стеклянной подложке, но замена стекла на гибкий пластик, такой как полиэтилентерефталат (PET) и другие, позволяет создавать OLED, которые являются одновременно гибкими и легкими. Эти материалы могут быть непригодны для сопоставимых устройств на основе неорганических полупроводников из-за требований к соответствию кристаллической решетки и высокотемпературного производственного процесса. В отличие от этого, гибкие OLED-устройства могут быть изготовлены путем нанесения органического слоя на подложку методом, основанным на струйной печати, что обеспечивает недорогое и высокопроизводительное изготовление печатной электроники по технологии "от рулона к рулону". Гибкие OLED могут использоваться в производстве скручиваемых дисплеев, электронной бумаги или гибких дисплеев, которые можно интегрировать в одежду, обои или другие изогнутые поверхности. Компании, такие как Sony, демонстрировали прототипы дисплеев, которые можно свернуть до толщины карандаша.
An OLED emits light due to the electroluminescence of thin films of organic semiconductors approximately 100 nm thick. Regular OLEDs are usually fabricated on a glass substrate, but by replacing glass with a flexible plastic such as polyethylene terephthalate (PET) among others, OLEDs can be made both bendable and lightweight. Such materials may not be suitable for comparable devices based on inorganic semiconductors due to the need for lattice matching and the high temperature fabrication procedure involved. In contrast, flexible OLED devices can be fabricated by deposition of the organic layer onto the substrate using a method derived from inkjet printing, allowing the inexpensive and roll to roll fabrication of printed electronics. Flexible OLEDs may be used in the production of rollable displays, electronic paper, or bendable displays which can be integrated into clothing, wallpaper or other curved surfaces. Prototype displays have been exhibited by companies such as Sony, which are capable of being rolled around the width of a pencil.
Недостатки
Как сам гибкий субстрат, так и процесс изгиба устройства создают напряжения в материалах. Помимо внешних напряжений, возникающих при изгибе устройства, могут присутствовать остаточные напряжения, обусловленные осаждением слоев на гибкую подложку, а также термические напряжения, вызванные различным коэффициентом теплового расширения материалов в устройстве. Напряжения, возникающие в органических слоях, могут снижать эффективность или яркость устройства при его деформации или приводить к его полному выходу из строя. Оксид индия-олова (ITO), наиболее часто используемый материал для прозрачного анода, является хрупким. Возможен разрыв анода, что может увеличить поверхностное сопротивление ITO или нарушить слоистую структуру OLED. Несмотря на то, что ITO является наиболее распространенным и хорошо изученным материалом анода для OLED, ведутся исследования альтернативных материалов, более подходящих для гибких применений, включая углеродные нанотрубки. Герметизация является еще одной проблемой для гибких OLED-устройств. Материалы OLED чувствительны к воздействию воздуха и влаги, что приводит к деградации самих материалов, а также к тушению возбужденных состояний в молекулах. Распространенный метод герметизации обычных OLED заключается в герметичном закрытии органического слоя между стеклянными пластинами. Гибкие методы герметизации, как правило, менее эффективны в качестве барьера для воздуха и влаги, чем стекло, и текущие исследования направлены на улучшение герметизации гибких органических светодиодов.
Both flexible substrate itself as well as the process of bending the device introduce stress into the materials. There may be residual stress from the deposition of layers onto a flexible substrate, thermal stresses due to the different coefficient of thermal expansion of materials in the device, in addition to the external stress from the bending of the device. Stress introduced into the organic layers may lower the efficiency or brightness of the device as it is deformed, or cause complete breakdown of the device altogether. Indium tin oxide (ITO), the material most commonly used as the transparent anode, is brittle. Fracture of the anode can occur which can increase the sheet resistance of the ITO or disrupt the layered structure of the OLED. Although ITO is the most common and best understood anode material used in OLEDs, research has been undertaken into alternative materials that are better suited for flexible applications including carbon nanotubes. Encapsulation is another challenge for flexible OLED devices. The materials in an OLED are sensitive to air and moisture which lead to degradation of the materials themselves as well as quenching of excited states within the molecule. The common method of encapsulation for regular OLEDs is to seal the organic layer between glass. Flexible encapsulation methods are generally not as effective a barrier to air and moisture as glass, and current research aims to improve the encapsulation of flexible organic light emitting diodes.