Cienkie wyświetlacze jako opaski na rękę

Armia amerykańska testuje prototypowy zegarek, który jest lekki i cienki oraz ma kolorowy wyświetlacz. Ten wyświetlacz jest zbudowany z elastycznych materiałów zamkniętych w wytrzymałej plastikowej obudowie i można go nosić na opasce, aby wyświetlać strumieniowe wideo i inne informacje. Wykorzystuje nowo opracowane materiały fosforyzujące, które skutecznie przekształcają energię elektryczną w światło czerwone, niebieskie i zielone, co oznacza, że ​​wyświetlacz potrzebuje mniej energii do pracy.

Zgięcie nadgarstka: Ten prototyp wykonany dla armii amerykańskiej jest noszony na nadgarstku i zawiera cienki, lekki, elastyczny wyświetlacz OLED.

Obecnie większość telefonów, laptopów i telewizorów wykorzystuje wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD) sterowane elektroniką zbudowaną na szkle. Aby stworzyć bardziej energooszczędne wyświetlacze sterowane elastyczną elektroniką, które są lekkie i nie pękają jak szkło, wiele firm przechodzi na organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED). Piksele w wyświetlaczach OLED zastępują warstwy elektroniki i filtrów w ekranach LCD organicznymi cząsteczkami barwnika, które emitują światło w odpowiedzi na prąd elektryczny.

Dla konsumentów elastyczne diody OLED obiecują przenośną elektronikę z pięknymi ekranami, które nie wyczerpują czasu pracy baterii i nie pękają po upuszczeniu. Jednak jak dotąd żadna firma nie opracowała opłacalnych ekonomicznie metod produkcji do wytwarzania elastycznych diod OLED o wystarczająco długim okresie eksploatacji i stałej jakości. Wojsko USA finansuje rozwój w celu zapewnienia żołnierzom wytrzymałych, cienkich urządzeń komunikacyjnych, które mogą wyświetlać mapy i wideo bez zbytniego obciążania ich ładunku.

Nowe prototypy wyświetlaczy wykorzystują wydajne materiały OLED opracowane przez Wyświetlacz uniwersalny firmy Ewing w New Jersey i są zbudowane na zabezpieczonych folią elektronicznych elementach sterujących opracowanych przez Wyświetlacz LG , z siedzibą w Seulu w Korei Południowej. Urządzenia zostały zaprojektowane przez Systemy wyświetlania L-3 Alpharetty w Gruzji. Wyświetlacz ma 4,3 cala. W ramach wojskowych testów demonstracyjnych urządzenie zostało wykorzystane do strumieniowego przesyłania wideo w czasie rzeczywistym z bezzałogowych statków powietrznych.

Te prototypy reprezentują nie tyle jeden duży postęp, ale stały postęp na wielu frontach, mówi Janice Mahon, wiceprezes ds. rozwoju technologii w Universal Display. Te fronty to same materiały OLED, sterująca nimi elektronika oraz integracja i opakowanie urządzenia.

Pierwsza generacja materiałów OLED, stosowana obecnie w szklanych wyświetlaczach telefonów komórkowych i niektórych małych telewizorach, może zamienić tylko 25% prądu elektrycznego na światło; reszta jest tracona jako ciepło. Universal Display projektuje i rozwija materiały, które działają według innego mechanizmu i mają teoretyczną wydajność 100 procent. Prototypy dla armii wykorzystują pełen zestaw materiałów fosforyzujących; firmy nie opublikowały specyfikacji dotyczących zużycia energii, ale Mahon twierdzi, że wyświetlacze wykonane z tych materiałów zużywają jedną czwartą mocy konwencjonalnego OLED.

Samsung Mobile Display, największy producent wyświetlaczy OLED, używa obecnie w swoich produktach czerwonych materiałów fosforyzujących Universal Display; Samsung i inne firmy obecnie oceniają ekologiczne materiały. Materiały fosforescencyjne, które działają ze światłem o wyższej energii, takim jak niebieski, są z czasem mniej stabilne i wolniej się pojawiają. Firmy nie ujawniły informacji na temat przewidywanego czasu życia wyświetlaczy całkowicie luminescencyjnych.

Universal Display zastosował warstwę emitującą światło do elektronicznych elementów sterujących firmy LG Displays. Elektronika to szereg tranzystorów z amorficznego krzemu zbudowanych na folii ze stali nierdzewnej zamiast szkła. Inne firmy, w tym Hewlett-Packard i Samsung, opracowują elastyczne macierze tranzystorów z amorficznego krzemu, głównie na arkuszach plastiku. Praca z metalem wiąże się z pewnymi wyzwaniami, ponieważ powierzchnia jest szorstka, co może zakłócać strukturę tranzystorów, ale metal może wytrzymać wyższe temperatury przetwarzania niż plastik. To ważna cecha, jeśli chodzi o odkładanie krzemu. Przetwarzanie w wysokiej temperaturze powoduje, że kryształ krzemu jest nie tylko wyższej jakości, ale także bardziej stabilny w czasie.

Szersza historia jest taka, że ​​zaczynamy widzieć dobrze wyglądające wersje demonstracyjne elastycznych wyświetlaczy OLED, mówi Mikołaj Colaneri , kto kieruje Elastyczne centrum wyświetlania na Uniwersytecie Stanowym Arizony. Sony i Samsung Mobile Display zademonstrowały elastyczne wyświetlacze zbudowane na arkuszach plastiku; obie firmy milczą na temat tych technologii. Ale, zauważa Colaneri, tylko dlatego, że możesz to zrobić, nie oznacza, że ​​możesz sobie na to pozwolić.

Przed pojawieniem się na półkach sklepowych wystaw, takich jak prototyp stworzony dla armii, pozostaje duża przeszkoda. Macierze tranzystorów z amorficznego krzemu można wytwarzać w temperaturach odpowiednich dla elastycznej elektroniki, a przemysł LCD stworzył wiele infrastruktury do ich wytwarzania. Ale z biegiem czasu nie są najlepszą elektroniką do sterowania diodami OLED. Prądy elektryczne wymagane do przełączania pikseli OLED wypalają te tranzystory; najczęściej włączone piksele zaczynają działać nieprawidłowo.

Kanadyjski startup Innowacje przeciwpożarowe opracowuje oprogramowanie i inne elementy sterujące, aby przedłużyć żywotność macierzy tranzystorowych, zapewniając, że żaden pojedynczy piksel nie jest włączony zbyt często. Colaneri twierdzi, że jego początkowe prototypy są obiecujące. W międzyczasie Colaneri i inni badacze opracowują alternatywne materiały tranzystorowe, takie jak tlenki metali, aby wytworzyć niespaloną elektronikę OLED.

Firmy, które stworzyły prototyp wojskowy, nie ujawniają elektroniki metalowo-krzemowej używanej do jego obsługi, ale twierdzą, że spełniły wymagania armii.

ukryć