211service.com
Tanie wyświetlacze OLED
Organiczne wyświetlacze z diodami elektroluminescencyjnymi (OLED) są bardziej energooszczędne i zapewniają lepszy obraz niż wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LCD), ale nie zyskały dużego przyczółka na rynku, ponieważ są znacznie droższe. Na przykład niedawno wprowadzony telewizor OLED sprzedawany przez LG w Korei Południowej kosztuje ponad 2500 USD.
Żywotność wyświetlacza: Te prototypowe drukowane macierze pikselowe OLED są poddawane dożywotnim testom w siedzibie start-upu Kateeva w Menlo Park w Kalifornii.
Startup z Menlo Park w Kalifornii ma nadzieję obniżyć koszty tych wysokowydajnych wyświetlaczy, produkując sprzęt do ich drukowania na dużą skalę. Kateeva testuje prototypową wielkoformatową drukarkę OLED, którą wyśle producentom wyświetlaczy do testów w przyszłym roku. Według firmy, jej sprzęt może służyć do drukowania wyświetlaczy OLED za 60 procent kosztów wyświetlaczy LCD.
Wyświetlacze OLED można teraz znaleźć w kilku produktach, które wykorzystują jakość obrazu, takich jak wysokiej klasy 11-calowy telewizor z płaskim ekranem firmy Sony. Niektóre przenośne urządzenia elektroniczne, w tym telefon Google Nexus One, również używają diod OLED, ponieważ ekran o stosunkowo niskim poborze mocy wydłuża żywotność baterii.
Wszystkie wyświetlacze OLED dostępne na rynku są wytwarzane przy użyciu drogiej, małoskalowej techniki zwanej parowaniem przez maskę cieniową, aby nałożyć emitujące światło cząsteczki organiczne, które tworzą piksele. Firmy szukały alternatyw, które są kompatybilne z produkcją wielkopowierzchniową, takich jak druk atramentowy, ale wszystkie procesy pociągają za sobą kompromisy w zakresie wydajności i żywotności wyświetlacza. Technika Kateeva łączy w sobie cechy drukowania maski cieniowej i drukowania atramentowego, aby uzyskać wysokiej jakości piksele OLED na dużym obszarze. Firma planuje sprzedaż sprzętu drukującego i atramentów OLED wykonanych z małych cząsteczek emitujących światło.
Mówi się, że z punktu widzenia technologii diody OLED mają przewagę na wyświetlaczach ciekłokrystalicznych Władimir Bulovic , profesor elektrotechniki i informatyki na MIT oraz doradca naukowy Kateevy. Wyświetlacze LCD wykorzystują szereg ciekłych kryształów do filtrowania światła z białego podświetlenia. Mają stosunkowo niski współczynnik kontrastu – sprawienie, że piksel jest naprawdę czarny, jest niemożliwe, ponieważ część światła zawsze przepuszcza.
Wyświetlacze OLED składają się z warstw cząsteczek organicznych umieszczonych między dwiema elektrodami. Cząsteczki organiczne w każdym pikselu emitują światło, gdy są stymulowane elektrycznie. Ponieważ piksele w OLED wytwarzają własne światło, które można wyłączyć, dają lepszy obraz i zużywają mniej energii. W laboratorium diody OLED zużywają 30 procent mocy, jaką mają najnowocześniejsze wyświetlacze LCD.
Tam, gdzie wyświetlacze OLED nie spełniają oczekiwań, to produkcja. Wyświetlacze LCD istnieją od lat 70. XX wieku, a procesy produkcyjne zostały dopracowane, aby wytwarzać je tanio na dużą skalę. Wyświetlacze LCD są wytwarzane na bardzo dużych powierzchniach, do około dziewięciu metrów kwadratowych, a następnie dzielone na pojedyncze ekrany, aby uzyskać korzyści skali, które pozwalają utrzymać niskie koszty. Mówi się, że dzięki standardowemu w branży drukowi z maską cieni do tworzenia wyświetlaczy OLED Conor Madigan , dyrektor generalny i współzałożyciel Kateeva, bolesny jest rozmiar większy niż 0,6 na 0,7 metra.
Aby wykonać wyświetlacz przy użyciu dzisiejszych technik, tablicę tranzystorów zwaną płytą montażową najpierw pokrywa się szablonem zwanym maską cienia, który ma małe otwory w miejscu pikseli. Płyta montażowa jest następnie umieszczana w komorze o wysokiej próżni z tyglem wypełnionym emitującymi światło cząsteczkami organicznymi w postaci proszku. Ten proces jest powtarzany dla każdej czerwonej, niebieskiej i zielonej molekuły, które tworzą piksele wyświetlacza. Gdy temperatura wzrasta, cząsteczki organiczne przekształcają się w gaz i pokrywają każdą powierzchnię wewnątrz komory. Trudność wyrównania szablonu ogranicza obszar pikseli OLED, które można wykonać od razu. Problemy z zapychaniem ograniczają, jak małe mogą być piksele; to z kolei ogranicza rozdzielczość wynikowych wyświetlaczy.
Przetwarzanie cząsteczek w atrament i drukowanie ich strumieniem atramentu również ma swoje ograniczenia, mówi Madigan, ponieważ już wydrukowana niebieska plama zostanie rozpuszczona przez rozpuszczalniki w następnie wydrukowanej czerwonej plamie, na przykład prowadząc do deformacji piksela.
Sprzęt Kateevy wykorzystuje dyszę drukującą opracowaną po raz pierwszy przez grupę Bulovic w MIT, aby umieścić piksele OLED na płycie montażowej. Dysza Kateeva ma dwie części ułożone jedna na drugiej. Pierwsza to głowica drukująca podobna do atramentu, która dozuje atrament OLED do porów znajdującego się pod spodem strumienia termicznego. Dysza termiczna to chip silikonowy pełen dziur, który zasysa atrament jak gąbka. Metalowy element grzejny otaczający pory wytwarza wystarczającą ilość ciepła, aby odparować rozpuszczalniki w atramencie, pozostawiając jedynie cząsteczki organiczne. Drugie uderzenie ciepła zamienia chemikalia w gaz, który osadzi je na powierzchni.
Firma testuje prototypową maszynę drukarską, która może wykonywać wyświetlacze na powierzchni 0,6 na 0,7 metra. Pierwsze maszyny produkcyjne firmy będą drukować na obszarze o wymiarach 1,8 na 1,5 metra – mniejszym niż standard branżowy dla wyświetlaczy LCD, ale większym niż ten, który jest obecnie używany w przypadku wyświetlaczy OLED. Przy takim rozmiarze, mówi Madigan, zaczynasz uzyskiwać dobre efekty skali. Madigan mówi, że Kateeva prowadzi rozmowy z wiodącymi producentami wyświetlaczy, którzy przetestują sprzęt i atramenty firmy w 2011 roku.