OLED technológia

Részletek

Készült: 2008. február 17. vasárnap, 12:26

Írta: pcb

Találatok: 2463

A dolog úgy mûködik, hogy elektromos térben az elektródákból kilépõ töltéshordozók (elektronok és un. „lyukak” azaz kationok) energia állapotukat tekintve egymás felé közelednek a szerves anyagban. Az elektromos erõtér az elektronokat az elektron szállító rétegben (Electron-Transport Layer – ETL) mindig a legalacsonyabb el nem foglalt molekuláris pályára, a lyukakat pedig a lyuk szállító rétegben (Hole-Transport Layer – HTL) a legmagasabb elfoglalt molekuláris pályára készteti. A szerves anyag határfelületén az egymáshoz energia szempontjából közel kerülõ két töltéshordozó „rekombinálódik”, és azok a felszabaduló energia következtében semleges, gerjesztett állapotba kerülnek (mint a felajzott Szent János bogarak). A gerjesztett részecskeállapot az elektro-lumineszcens szerves anyagban lecseng és eközben egy foton (a fény elemi egysége) keletkezik.

 A fenti folyamat persze egy másodperc alatt több milliószor megy végbe, és ez jelentõs fénymennyiséget állít elõ.
Az OLED fénykibocsátó (emittáló) anyagát és elõállítását tekintve kétféle technológia létezik. Az egyik technológia un. „kis” molekulákat (Small Molecule), a másik polimereket alkalmaz emittáló anyag gyanánt.

 Az OLED-et alkotó rétegeket, a kis molekulákat alkalmazó technológiánál vákuumgõzöléssel, a polimerek aesetén a tintasugaras nyomtatáshoz hasonlóan viszikhordozó üveglapra. Mindkét esetben azonos Indium-Tin Oxid (ITO) alkotja az átlátszó anódot, ezután jön a lyuk elõállító és szállító réteg, majd az organikus emittáló anyag (kis molekula vagy polimer réteg), és végül az elektron elõállító és szállító réteg, rajta a fém katóddal (ez utóbbi gyakran egy réteg).
Az akár képek megjelenítésre is alkalmas kijelzõhöz szükség van az OLED-ek alkotta pixelmátrix vezérlésére. A két ismert vezérlési mód a passzív illetve aktív. Az egyszerûbb passzív vezérlés esetén az egyes OLED képelemek egymást keresztezõ anód illetve katód sínekhez kapcsolódnak. Az egyes, elektromosan kapacitásként viselkedõ pixeleket, a hozzá tartozó sor és oszlop árammal történõ meghajtásával kell megcímezni. Egyszerûsége ellenére ez a felépítés csak olcsó, kis információtartalmú, például alfanumerikus kijelzõkben használatos.

Videó képmegjelenítõk esetén az aktív mátrix vezérlés az alkalmasabb megoldás, melynél minden egyes pixelhez tartozik egy kapcsolótranzisztor és tárolókapacitás. A megoldást az LCD kijelzõknél már elterjedten alkalmazott alacsonyhõmérsékletû poliszilícium (Low Temperature PolySi) technológiájú vékonyréteg tranzisztorok (TFT) kínálják, melyek nagyáramú és gyors kapcsolást tesznek lehetõvé. Az aktívmátrix OLED kijelzõn mindenegyes pixel függetlenül címezhetõ a hozzá tartozó TFT-vel és kapacitással. Elvileg minden kiválasztott pixel bekapcsolva tartható a teljes képfrissítési idõtartama alatt. Az OLED kijelzõknek számos elõnyõs tulajdonsága van. Mivel az egyes OLED-ek meghajtásához csupán alacsony feszültségre (2 – 10 V DC) van szükség, ezért – és a hatásfokot javító TFT aktív mátrix vezérlés miatt – a kijelzõ teljesítményigénye csekély. A kijelzõ igen vékony és kis tömegû kivitelben állítható elõ, gyakorlatilag a hordozó üveg- vagy átlátszó mûanyaghordozó (ez akár rugalmasan hajlítható is lehet) vastagsága és súlya a meghatározó. A fentiek mind komoly elõnyt jelentenek, ha az OLED kijelzõt akkumulátorról táplált hordozható berendezésbe építik. Az OLED kijelzõvel magas csúcs fényerõ érhetõ el – már a kísérleti berendezésekkel is elérték a kb. 500 cd/m2 felületi fényességet – ezért akár napfényes környezetben is jól látható képet lehet elõállítani. A színek pontos beállítása megfelelõ adalékoknak a fényemittáló réteghez történõ hozzáadásával egyszerûen megoldható. A fénykibocsátó kijelzõ igen széles szögbõl (160 fok) is jól látható. Az egységnyi felületre esõ képelemek száma, vagyis a felbontás már most eléri vagy meghaladja az LCD kijelzõkét, ráadásul az utóbbival ellentétben a OLED pixelek szinte késlekedés nélkül reagálnak a vezérlésre, ezért a gyorsan változó képtartalmú mozgóképek megjelenítése nem okoz semmilyen problémát. Úgy tûnik a gyárthatóság és költségek tekintetében is állja majd a versenyt az OLED kijelzõ. Fõleg a tintasugaras nyomtatással felhordott polimer rétegek eljárása tûnik ígéretesnek nagyképernyõs kijelzõk gyártásához. Az LCD-hez képest mindenképpen olcsóbban gyártható az OLED kijelzõ, mert nincs szükség színszûrõkre, polarizátorokra, beállító anyagokra és fõként háttérvilágításra. Talán az egyetlen még megoldásra váró probléma az OLED kijelzõ élettartama. A fényemittáló anyag stabilitása bizonyos színek (fõleg a kék) esetében még nem éri el a kívánt néhányszor tízezer órát.