211service.com
Gør OLED-skærme billigere
Organic light-emitting diode (OLED)-skærme er mere energieffektive og giver et bedre billede end flydende-krystal-skærme (LCD'er), men de har ikke fået meget fodfæste på markedet, fordi de er langt dyrere. Et nyligt introduceret OLED-tv, der sælges af LG i Sydkorea, koster for eksempel over $2.500.
Vis liv: Disse prototype-printede OLED-pixel-arrays bliver sat gennem livstidstest i hovedkvarteret for startup Kateeva i Menlo Park, Californien.
En nystartet virksomhed i Menlo Park, Californien, håber at reducere omkostningerne ved disse højtydende skærme ved at lave udstyr til at udskrive dem i stor skala. Kateeva tester en prototype af OLED-printer med stort område, som den vil sende til skærmproducenter til test næste år. Ifølge virksomheden kan dets udstyr bruges til at printe OLED-skærme for 60 procent af prisen på LCD-skærme.
OLED-skærme findes nu i nogle få produkter, der udnytter billedkvaliteten, såsom et avanceret 11-tommer fladskærms-tv lavet af Sony. Nogle bærbare elektronik, herunder Googles Nexus One-telefon, bruger også OLED'er, fordi den relativt energibesparende skærm forlænger batteriets levetid.
Alle OLED-skærme på markedet er fremstillet ved hjælp af en dyr, lille skala teknik kaldet skyggemaske-fordampning til at nedlægge de lysemitterende organiske molekyler, der udgør pixels. Virksomheder har undersøgt alternativer, der er kompatible med fremstilling af store arealer, såsom inkjet-print, men alle processer indebærer kompromiser med skærmens ydeevne og levetid. Kateevas teknik kombinerer funktioner fra skyggemaske-udskrivning og inkjet-print for at lave højkvalitets OLED-pixel over et stort område. Virksomheden planlægger at sælge printudstyr og OLED-blæk lavet af lysemitterende små molekyler.
Fra et teknologisk perspektiv har OLED'er et ben op på flydende krystalskærme, siger Vladimir Bulovic , professor i elektroteknik og datalogi ved MIT og en videnskabelig rådgiver for Kateeva. LCD'er bruger en række flydende krystaller til at filtrere lys fra en hvid baggrundsbelysning. De har et relativt lavt kontrastforhold - at gøre en pixel virkelig sort er umulig, fordi noget lys altid siver igennem.
OLED-skærme består af lag af organiske molekyler, der er klemt mellem to elektroder. De organiske molekyler i hver pixel udsender lys, når de stimuleres elektrisk. Fordi pixels i en OLED producerer deres eget lys, og det lys kan slukkes, producerer de et bedre billede, og de bruger mindre energi. I laboratoriet bruger OLED'er 30 procent af den strøm, som avancerede LCD'er gør.
Hvor OLED-skærme kommer til kort, er i fremstillingen. LCD-skærme har eksisteret siden 1970'erne, og fremstillingsprocesser er blevet finpudset for at gøre dem billige i stor skala. LCD'er er fremstillet over meget store områder, så store som omkring ni kvadratmeter, og derefter skåret i individuelle skærme, for at opnå stordriftsfordele, der holder omkostningerne nede. Med industristandarden skyggemaske-udskrivning til fremstilling af OLED-skærme, siger Conor Madigan , CEO og medstifter af Kateeva, er det smertefuldt at gå større end 0,6 gange 0,7 meter.
For at lave en skærm ved hjælp af nutidens teknikker, dækkes en række transistorer kaldet et bagplan først med en stencil kaldet en skyggemaske, som har små huller, hvor pixels vil være. Bagpladen placeres derefter inde i et højvakuumkammer med en digel fyldt med de lysemitterende organiske molekyler i pulverform. Denne proces gentages for hver af de røde, blå og grønne molekyler, der udgør skærmens pixels. Når temperaturen hæves, sublimerer de organiske molekyler til en gas og dækker hver overflade inde i kammeret. Vanskeligheden ved at justere stencilen begrænser området af OLED-pixel, der kan laves på én gang. Tilstopningsproblemer begrænser, hvor små pixels kan være; dette begrænser igen opløsningen af de resulterende skærme.
At lave molekylerne til en blæk og printe dem med en blækstråle har også begrænsninger, siger Madigan, fordi en allerede trykt blå plet vil blive opløst af opløsningsmidlerne i en efterfølgende printet rød plet, hvilket for eksempel fører til en deformeret pixel.
Kateevas udstyr bruger en printdyse, som først blev udviklet af Bulovics gruppe ved MIT til at deponere OLED-pixel på et bagplan. Kateeva dysen har to dele stablet oven på hinanden. Den første er et inkjet-lignende printhoved, der dispenserer OLED-blæk ind i porerne i en underliggende termisk stråle. Termostrålen er en siliciumchip fuld af huller, der suger blækket op som en svamp. Et metalvarmeelement, der omgiver porerne, genererer nok varme til at fordampe opløsningsmidlerne i blækket og efterlader kun de organiske molekyler. En anden varmesprængning forvandler kemikalierne til en gas, der aflejrer dem på overfladen.
Virksomheden tester en prototype-printmaskine, der kan lave skærme over et areal på 0,6 gange ,7 meter. Virksomhedens første produktionsmaskiner vil udskrive over områder, der er 1,8 gange 1,5 meter - mindre end industristandarden for LCD'er, men større end det, der i øjeblikket bruges til OLED-skærme. Ved denne størrelse, siger Madigan, begynder man at få gode stordriftsfordele. Madigan siger, at Kateeva er i forhandlinger med førende skærmproducenter, som vil teste virksomhedens udstyr og blæk i 2011.