OLED-дисплеї дуже тонкі. Йдеться про стопку матеріалів завтовшки 100–500 нанометрів. Це приблизно в 200 разів менше за товщину людського волосся. Це твердотільний напівпровідниковий пристрій. На відміну від старіших технологій, воно не залежить від підсвічування. Натомість матеріал сам випромінює світло.
Більшість OLED-дисплеїв використовують двошарову конструкцію для своїх органічних компонентів. Деякі використовують 3 шари. Додаткові шари тришарової структури допомагають лише переносити електрони від катода до світловипромінюючого шару. У цій статті основна увага приділяється простішій двошаровій архітектурі. Це є основою більшості споживчих дисплеїв.
Анатомія OLED-панелі
Створення екрана потребує точного пошарового нанесення. Якщо стопка шарів відхилиться хоча б на нанометр, зміниться баланс кольорів або екран вийде з ладу. Ось із чого складається кінцевий продукт.
- Підкладка : Це основа. Можна використати прозорий пластик, скло або тонку фольгу. Вона забезпечує фізичну підтримку всім інших верств.
- Анод : Цей шар прозорий. Його завдання – видалення електронів. З погляду фізики, коли електричний струм проходить через пристрій, суміш додається «дірка».
- Органічні шари : Це активні компоненти. Вони складаються з органічних молекул чи полімерів.
- Провідний шар : Цей шар переміщає «дірку» від анода до центру. Складається із органічних пластикових молекул. Полімер, що часто використовується тут, – поліанілін.
- Світловипромінюючий шар : Тут відбувається магія. Тут генерується світло. Провідний шар використовує інші органічні пластикові молекули. Переносить електрони від катода. Для цього шару часто використовується полімер поліфлуорен.
- Катод : Цей шар інжектує електрони, коли пристрій увімкнено. Залежно від типу OLED-дисплея, він може бути прозорим або непрозорим.
Головною проблемою при створенні таких екранів є нанесення цих шарів на підкладку. Їх не можна просто приклеїти. Цей процес потребує екстремальної точності. Виробники зупинилися на трьох основних методах його реалізації.
Вакуумне напилення: Стара гвардія
Традиційний метод називається вакуумне напилення або вакуумна термічна випарна депозиція (VTE). Звучить як процедура із наукової фантастики, і це так.
Органічні молекули містяться у вакуумну камеру. Їх обережно нагрівають до випаровування. Потім їм дозволяють конденсуватися у вигляді тонкої плівки на охолодженій підкладці. Це схоже виготовлення карамелі, але з атомарному рівні.
Цей метод працює. Але він дорогий. Він також неефективний. Значна частина матеріалу втрачається у процесі. Для невеликих висококласних дисплеїв це може бути прийнятним. Для масового виробництва? Не дуже.
Органічна депозиція з парової фази: Більш ефективний шлях
На зміну приходить органічна депозиція з парової фази (OVPD). Цей метод трохи змінює фізику процесу, щоб зменшити витрати.
OVPD використовує реакторну камеру з гарячими стінками та низьким тиском замість чистого вакууму. Вводиться несучий газ. Газ транспортує випаровані органічні молекули до охолодженої підкладки. Як і VTE, молекули конденсуються в тонку плівку.
Навіщо використати газ? Підвищити ефективність. Зменшити вартість виробництва OLED-дисплеїв. Використовуючи носій, ви отримуєте найкраще покриття та знижуєте втрати. Це практичне покращення порівняно з простим методом термічного випаровування.
Струменевий друк: Майбутнє великих екранів?
Найреволюційнішим методом є “струменевий друк”.
Уявіть собі стандартний офісний принтер. Тепер уявіть, що він розпорошує рідкі світловипромінюючі полімери на лист пластику. По суті це те, що відбувається тут. OLED
