stringtranslate.com

Гибкий органический светодиод

Гибкие OLED-дисплеи на складных смартфонах

Гибкий органический светодиод ( FOLED ) — это тип органического светодиода (OLED), включающего гибкую пластиковую подложку , на которую нанесен электролюминесцентный органический полупроводник . Это позволяет сгибать или сворачивать устройство без отключения питания. В настоящее время гибкие OLED, являющиеся объектом исследований в промышленных и академических группах, образуют один из методов изготовления сворачиваемого дисплея .

Технические подробности и приложения

Демонстрация гибкой OLED-лампы с питанием от аккумулятора от Merck KGaA

OLED излучает свет за счет электролюминесценции тонких пленок органических полупроводников толщиной около 100 нм. Обычные OLED обычно изготавливаются на стеклянной подложке , но заменив стекло гибким пластиком, таким как полиэтилентерефталат (ПЭТ) [1] и другими [2] , OLED можно сделать одновременно гибкими и легкими.

Такие материалы могут не подходить для сопоставимых устройств на основе неорганических полупроводников из-за необходимости согласования решеток и высокотемпературной процедуры изготовления. [3]

В отличие от этого, гибкие OLED-устройства могут быть изготовлены путем нанесения органического слоя на подложку с использованием метода, полученного из струйной печати [4] [5], что позволяет производить печатную электронику недорого и рулон за рулоном .

Гибкие OLED могут использоваться в производстве сворачиваемых дисплеев , электронной бумаги или сгибаемых дисплеев, которые могут быть интегрированы в одежду, обои или другие изогнутые поверхности. [6] [7] [8] Прототипы дисплеев были представлены такими компаниями, как Sony , которые можно свернуть вокруг ширины карандаша. [9]

Недостатки

Как сама гибкая подложка, так и процесс изгиба устройства вносят напряжение в материалы. Могут быть остаточные напряжения от осаждения слоев на гибкую подложку, [10] термические напряжения из-за разного коэффициента теплового расширения материалов в устройстве, [11] в дополнение к внешнему напряжению от изгиба устройства. [12]

Напряжение, вносимое в органические слои, может снизить эффективность или яркость устройства по мере его деформации или вызвать полный выход устройства из строя. Оксид индия и олова (ITO), материал, наиболее часто используемый в качестве прозрачного анода , является хрупким. Может произойти разрушение анода, что может увеличить сопротивление слоя ITO или нарушить слоистую структуру OLED. [13] Хотя ITO является наиболее распространенным и наиболее изученным анодным материалом, используемым в OLED, были проведены исследования альтернативных материалов, которые лучше подходят для гибких применений, включая углеродные нанотрубки . [14] [15]

Инкапсуляция — еще одна проблема для гибких OLED-устройств. Материалы в OLED чувствительны к воздуху и влаге, что приводит к деградации самих материалов, а также к тушению возбужденных состояний внутри молекулы. Обычный метод инкапсуляции для обычных OLED — это герметизация органического слоя между стеклом. Гибкие методы инкапсуляции, как правило, не являются таким эффективным барьером для воздуха и влаги, как стекло, и текущие исследования направлены на улучшение инкапсуляции гибких органических светодиодов. [16] [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Gustafsson, G.; Cao, Y.; Treacy, GM; Klavetter, F.; Colaneri, N.; Heeger, AJ (1992). "Гибкие светодиоды из растворимых проводящих полимеров". Nature . 357 (6378): 477. Bibcode :1992Natur.357..477G. doi :10.1038/357477a0. S2CID  4366944.
  2. ^ MacDonald, WA (2004). «Спроектированные пленки для технологий отображения». Журнал химии материалов . 14 : 4–10. doi :10.1039/B310846P.
  3. ^ Берроуз, П.Е.; Гу, Г.; Булович, В.; Шен, З.; Форрест, С.Р.; Томпсон, М.Е. (1997). «Достижение полноцветных органических светоизлучающих устройств для легких плоскопанельных дисплеев». Труды IEEE по электронным устройствам . 44 (8): 1188–1203. Bibcode : 1997ITED...44.1188B. doi : 10.1109/16.605453.
  4. ^ Хебнер, TR; Ву, CC; Марси, D.; Лу, MH; Штурм, JC (1998). «Струйная печать легированных полимеров для органических светоизлучающих устройств». Applied Physics Letters . 72 (5): 519–521. Bibcode : 1998ApPhL..72..519H. doi : 10.1063/1.120807. S2CID  119648364.
  5. ^ Бхаратхан, Джаеш; Янг, Янг (1998). «Полимерные электролюминесцентные устройства, обработанные струйной печатью: I. Полимерный светоизлучающий логотип». Applied Physics Letters . 72 (21): 2660–2662. Bibcode : 1998ApPhL..72.2660B. doi : 10.1063/1.121090.
  6. ↑ Брэндон Бейли (31 января 2011 г.). «Гибкий электронный дисплей пройдет полевые испытания в армии». Los Angeles Times . Архивировано из оригинала 3 февраля 2011 г. Получено 3 февраля 2011 г.
  7. ^ ""Светоизлучающие обои" могут заменить лампочки". BBC News. 30 декабря 2009 г. Получено 3 февраля 2011 г.
  8. ↑ Майкл Фицпатрик (5 июля 2010 г.). «Haptics привносит в технологию персональный штрих». BBC News . Получено 3 февраля 2011 г.
  9. ^ Кэндис Ломбарди (26 мая 2010 г.). "Sony представляет ультратонкий рулонный OLED". CNET News . Получено 3 февраля 2011 г.
  10. ^ Chiang, C.-J.; Winscom, C.; Monkman, A. (2010). «Характеристика электролюминесценции FOLED-устройств при двух типах внешних напряжений, вызванных изгибом». Organic Electronics . 11 (11): 1870–1875. doi :10.1016/j.orgel.2010.08.021.
  11. ^ Hsueh, CH (2002). «Термические напряжения в упругих многослойных системах». Тонкие твердые пленки . 418 (2): 182–188. Bibcode : 2002TSF...418..182H. doi : 10.1016/S0040-6090(02)00699-5.
  12. ^ Chiang, C.-J.; Winscom, C.; Bull, S.; Monkman, A. (2009). «Механическое моделирование гибких OLED-устройств». Organic Electronics . 10 (7): 1268–1274. doi :10.1016/j.orgel.2009.07.003.
  13. ^ Летерье, И.; Медико, Л.; Мансон, Ж.-А.Е.; Бетц, У.; Эскола, М.Ф.; Харрази Олссон, М.; Атамни, Ф. (2004). «Механическая целостность прозрачных проводящих оксидных пленок для гибких полимерных дисплеев». Тонкие твердые пленки . 460 (1–2): 156–166. Bibcode : 2004TSF...460..156L. doi : 10.1016/j.tsf.2004.01.052.
  14. ^ Choi, K.-H.; Nam, H.-J.; Jeong, J.-A.; Cho, S.-W.; Kim, H.-K.; Kang, J.-W.; Kim, D.-G.; Cho, W.-J. (2009). "Высокогибкий и прозрачный многослойный электрод InZnSnOx/Ag/InZnSnOx для гибких органических светоизлучающих диодов". Applied Physics Letters . 92 (22): 223302. Bibcode : 2008ApPhL..92v3302C. doi : 10.1063/1.2937845.
  15. ^ Aguirre, CM; Auvray, S.; Pigeon, S.; Izquierdo, R.; Desjardins, P.; Martel, R. (2006). "Листы углеродных нанотрубок в качестве электродов в органических светодиодах" (PDF) . Applied Physics Letters . 88 (18): 183104. Bibcode :2006ApPhL..88r3104A. doi :10.1063/1.2199461.
  16. ^ Хан, Дж.-М.; Хан, Дж.-В.; Чун, Дж.-Й.; Ок, Ч.-Х.; Сео, Д.-С. (2008). «Новый метод инкапсуляции гибких органических светоизлучающих диодов с использованием поли(диметилсилоксана)». Японский журнал прикладной физики . 47 (12): 8986–8988. Bibcode : 2008JaJAP..47.8986H. doi : 10.1143/JJAP.47.8986. S2CID  120700195.
  17. ^ Лю, С.; Чжан, Д.; Ли, И.; Дуань, Л.; Дун, Г.; Ван, Л.; Цю, И. (2008). «Новая гибридная инкапсуляция для гибких органических светоизлучающих устройств на пластиковых подложках». Chinese Science Bulletin . 53 (6): 958–960. Bibcode : 2008SciBu..53..958L. doi : 10.1007/s11434-008-0088-9 .

Внешние ссылки