OLED технология

Федеральное агенство по образованию

Российский государственный университет

Имени Иммануила Канта

Кафедра автосервиса

Курсовая работа

OLED технология.

Выполнил:

Студент 3 – его курса

Факультета Сервис

Швиндт Денис Владимирович

Научный руководитель - 

доцент Нордин В.В.

Калининград 2010.

Оглавление

Введение……………………………………………………………………3

1. История......................................................................................................4

2. Как это работает?...................................................................................4-7

3. Производство………………………………………………………….7-9

4. Основные направления исследований разработчиков

OLED-панелей…………………………………………………………10-12

5. Возможные пути использования OLED технологии……………..12-13

6. Цель использования OLED технологии…………………………...13-14

7. Конкурент OLED пленки………………………………………………15

8. Объем рынка OLED дисплеев к 2012году…………………………….16

Заключение…………………………………………………………….17-18

Список использованных источников……………………………………19

Введение:

Автомобилестроение – это та отрасль машиностроения, которая постоянно развивается. Сейчас человечество живет в так называемом информационном обществе; цель информационных технологий состоит в ускорении процессов обработки информации, а, следовательно, - в разработке сверхновых машин, имеющих максимальную скорость и максимум удобств, и автомобилестроение является той областью, в которой используются только сверхновые информационные технологии.

Развитие максимальных скоростей, достижение высокого уровня комфорта, обеспечение автотранспорта передовыми достижениями информационных технологий, - вот приоритеты современного автомобилестроения. Так же современные технологии предоставляют широчайший выбор комплектующих, которые созданы на отличных друг от друга идеях.

В последнее время в автомобилестроении проявилась тенденция, свидетельствующая, что в настоящее время автомобиль должен быть:

А) Экономичен

Б) Эргономичен

В) Удобен

Г) Компактен

Д) Современен

Идеей данной работы является “создание” концептуально иного подхода к методу предоставления(изображения) необходимой информации автовладельцу с учетом современных тенденций.

Представьте, что все ваши лобовое и задние стёкла автомобиля - это большой дисплей, на котором может отражаться все что угодно. В настоящее время активно развивается технологии, которые бы позволили осуществить эту идею.

Среди них, меня заинтересовала OLED технология. На данный момент она активно применяется в других сферах приборостроения, но мне кажется в будущем и автомобилестроение будет использовать достижения на основе OLED технологии.

Целью данной работы является:

1)     Объяснение сделанного мною выбора.

2)     Отразить сущность технологи.

3)     Сравнить с другими возможными методами решения этой проблемы.

4)     Анализ вариантов применения данной технологии.

5)     Анализ экономической составляющей.

Итория:

Технология OLED (Organic Light Emitting Diode) сравнительно молодая – о ней впервые заговорили менее двадцати лет назад. Тогда, в 1987 году, двумя исследователями из компании Kodak Чином Тангом и Стивом ван Слайком был продемонстрирован новый класс органических соединений, которые прекрасно подходили для создания тончайших светодиодов. Особенности этих материалов заключались в том, что при пропускании через них электрического тока, они начинали испускать весьма яркий свет. В 1989 году собственными исследованиями над электролюминесцентными материалами занялись также ученые из Кембриджского университета, которые впоследствии организовали одну из крупнейших фирм по производству OLED-устройств – Cambridge Display Technology. Разработанная технология очень быстро проскочила этап от первых научных исследований до появления работоспособных устройств. Для сравнения, между открытием жидких кристаллов как вещества и появлением первых прототипов индикаторов на их основе прошло без малого восемьдесят лет. Первое серийное устройство с OLED-дисплеем появилось на свет в 1998 году, это была автомагнитола с монохромным (желто-черным) экранчиком размером 256х64 точек. Первый полноцветный дисплей был представлен годом позже, и с тех пор совершенствование технологии уже не останавливалось ни на минуту. На сегодняшний день к разработкам в данной сфере подключились практически все крупные производители дисплеев, так что насчет скорого перехода на новую технологию уже не возникает и вопросов.

Как это работает?

Технология OLED-дисплеев во многом напоминает LCD. Экран точно так же представляет собой матрицу из однотипных ячеек, где каждый OLED-излучатель напоминает своеобразный “бутерброд”. Снизу находится стекло (или другая подложка), на него наносится слой прозрачного анода, за ним следует слой органического вещества и сверху все это накрывается катодом.

Конечно, такая схема довольно условна и допускает различные вариации, например, нередко между анодом и светоизлучающим слоем добавляют еще один дополнительный органический слой. При подаче напряжения анод и катод начинают одновременно инжектировать дырки (положительные заряды) и электроны (отрицательные заряды) в органический слой, где происходит их рекомбинация, в результате чего выделяется энергия, большая часть которой высвобождается в форме света. При этом такая структура имеет очень высокий коэффициент полезного действия, так как основная часть энергии тратится непосредственно на свечение. А отсюда следует и весьма низкое энергопотребление. Также оказалось крайне просто управлять яркостью, которая напрямую зависит от величины напряжения. Минимальное свечение начинается при напряжении от 2-2.5 В, а при 10 В яркость достигает уже 1000 кд/кв.м (кандел на квадратный метр).

По способу адресации ячеек OLED-дисплеи, так же как и LCD, делятся на активные и пассивные. Сначала появились пассивные матрицы.

Пассивная матрица представляет собой массив анодов, расположенных строками, и катодов, расположенных столбцами. Чтобы подать заряд на определённый органический диод, необходимо выбрать нужный номер катода и анода, на пересечении которых находится целевой пиксель, и пустить ток. Используется в монохромных экранах с диагональю 2-3 дюйма (дисплеи сотовых телефонов, электронных часов, различные информационные экраны техники).

Однако минусы пассивных матриц просто очевидны: постоянно требуется подавать довольно высокое напряжение, при этом качество изображения остается на низком уровне, а при попытках создать дисплеи с высоким разрешением возникают определенные технологические затруднения. Поэтому сейчас пассивные матрицы остались лишь в устройствах, в которых просто не требуется высокого качества картинки.

Гораздо более привлекательно смотрятся активные матрицы на тонкопленочных транзисторах (TFT).

В активных матрицах каждая ячейка уже обслуживается отдельным транзистором, на него достаточно всего лишь однократно подать напряжение, которое будет поддерживаться на заданном уровне до тех пор, пока не будет направлена новая команда.

При такой реализации сразу повышается качество изображения, уменьшается время отклика и пороговое напряжение, однако тут же увеличивается и себестоимость.

Для создания полноцветного изображения каждый пиксель, как и во всех современных дисплеях, формируется из трех ячеек: красного, зеленого и синего цвета. Но, в отличие от ЖК, задавать цвет каждой из них можно двумя принципиально разными способами. Проще всего сделать все светодиоды белыми, а цвет конкретной ячейки определять выбором одного из трех светофильтров, собственно, как это и делается в LCD-мониторах. Но ведь OLED-диоды испускают свет самостоятельно, причем с изменением химического состава органического материала изменяется и длина волны испускаемого света (именно по длине волны человеческий глаз опознает цвет). Таким образом, достаточно выбрать всего лишь три материала, дающих максимально чистый свет из красного, зеленого и синего диапазона, и использовать каждый из них для соответствующей ячейки, тогда не потребуется никаких светофильтров, и толщину экрана можно будет сделать еще меньше.

К сожалению, у такого подхода есть небольшой минус, заключающийся в том, что различные материалы отличаются не только длиной волны испускаемого света, но и долговечностью. В частности, хуже всего обстоят дела у «синих», которые выдерживают не более десяти тысяч часов – для сравнения, «зеленые» и «красные» могут продержаться до сорока тысяч. Но производители клянутся серьезно поработать над увеличением данных показателей.

Кстати, органика – крайне капризное вещество, любой контакт с окружающей средой не предвещает ничего хорошего. При попадании влаги ячейка просто-напросто разбухает, а при взаимодействии с кислородом – окисляется, что в любом случае ведет к нарушению работоспособности. Поэтому OLED-излучателю требуется обеспечить стопроцентную герметизацию.

Производство:

Все OLED-панели делятся на два класса по типу используемых органических материалов:

Кстати, как ни странно, по внешнему виду определить, к какому классу принадлежит дисплей, практически невозможно, и все различия носят исключительно внутренний характер.

В настоящий момент применяются три схемы для реализации цветных OLED:

- схема с раздельными цветными эмиттерами;

- схема WOLED + CF (белые эмиттеры + цветные фильтры);

- схема с конверсией коротковолнового излучения.

Самый первый и логичный вариант — с раздельными эмиттерами. Этот вариант и самый эффективный с позиции использования энергии. Однако он реализуется с определенными технологическими трудностями. Второй вариант проще в части создания белых эмиттеров, одинаковых для всех трех компонентов цвета, однако значительно проигрывает по эффективности использования энергии первому варианту. В третьем варианте (CCM — Color Changing Media) применяются голубые эмиттеры и люминесцентные материалы для преобразования коротковолнового голубого излучения в более длинноволновые — красный и зеленый.

Преимущества и недостатки разных вариантов цветовых схем OLED: