OLED: inizia la produzione

[NoPlaceToHide]

bhè per i prezzi ho detto 150€ sparando a caso nn mi sono nemmeno allontanato più di tanto...

[Vellerofonte]

Allora io ho un sony comprato l'anno scorso a 700 euri scommetto che il primo oled utilizzabile costerà più o meno la medesima cifra, è esempre stato così per tutto e sarà così x sempre. Ad esempio pensiamo ai sempici CD, il costo di produzione di un cd è di circa 20 cent, una confezione da 20 CD mi dovrebbe costare 4 euro, sapendo poi che quando si compra in stoc ti fanno lo sconto fissiamo il prezzo a 3 euro. Invece io sborso ameno 16 euro cioè più di 5 volte tanto (e vabè che ci devono guadagnare però...). Quanto costa produrre un Oled da 19"? 150 euro? (boh), bè se così fosse prepariamoci a pagarlo per lo meno 800 euri.

[lepre84]

Originariamente inviato da NoPlaceToHide

rileggendo il mio topic...

è vero pensate all' integrazione ottimale sui muri...altro che plasma...

se avete letto qualche romanzo di Isaac Asimov vi gaserete al quanto, perchè lui già le vedeva questi monitor a parete...o meglio la parete è il monitor...

pannelli oled verranno usati anche come lampade al posto dei neon

[bartolino3200]

Originariamente inviato da NoPlaceToHide

rileggendo il mio topic...

è vero pensate all' integrazione ottimale sui muri...altro che plasma...

se avete letto qualche romanzo di Isaac Asimov vi gaserete al quanto, perchè lui già le vedeva questi monitor a parete...o meglio la parete è il monitor...

Esattamente.
I display diverrano parte integrante nell' architettura e nella progettazione di interni ed esterni degli edifici.
Una parete capace all' occorenza di sfruttare la propria diafanità oppure di permettere privacy tramite la proiezione della Creazione di Adamo in grandezza naturale, o perchè no un enorme acquario artificiale.
Probabilmente riusciranno ad alimentarli solo col fotovoltaico, tanto da poter creare vere e proprie facciate di interi edifici (opportunamente protette) a scopo pubblicitario. Si insomma Piccadilly Circus o Times Square si rifarranno il look non di poco, un po' come quello che abbiamo visto in Ritorno al futuro nella piazza di Hill Valley o in Blade Runner, o nel già citato Minority Report.

[bartolino3200]

A proposito di Minority report guardate un po' qui http://www.tomshw.it/news.php?newsid=4882 pare proprio che ci siamo.

[niko*]

Originariamente inviato da bartolino3200

A proposito di Minority report guardate un po' qui http://www.tomshw.it/news.php?newsid=4882 pare proprio che ci siamo.

che figata

[bartolino3200]

Originariamente inviato da niko*

che figata

Si infatti davvero interessante.
Nel frattempo io passo a un 19 CRT, troppi guai con questi imperfetti LCD.
Peccato...

[Lollo6]

ok, ragazzi. Mi ci sono messo un pochino e ho tirato fuori una sorta di guida sugli OLED. Dategli una letta e fatemi sapere che ne pensate.

[Lollo6]

1. Introduzione

Gli OLED (Organic Light Emitting Diodes) sono fondamentalmente dei LED composti da semiconduttori organici piuttosto che da semiconduttori inorganici. L’utilizzo di materiale organico ha numerosi vantaggi:

• possibilità di utilizzare sostanze plastiche e substrati flessibili

• basse temperature di fabbricazione richieste (dell’ordine di un centinaio di gradi)

• bassi costi di deposizione

• possibilità di sintetizzare materiali con le caratteristiche richieste

Ovviamente ci sono anche dei problemi, che negli ultimi anni hanno richiesto un grande impegno da parte dei ricercatori:

• bassa mobilità dei portatori, generalmente migliore per le lacune e peggiore per gli elettroni

• facilità di degradazione dei materiali se esposti all’aria.

In particolare la bassa mobilità rende i materiali organici inadeguati per applicazioni di elettronica pura, mentre la sensibilità agli agenti atmosferici ha inficiato per anni il tempo di vita di questi dispositivi e reso necessario uno studio accurato sulle tecniche di incapsulamento.

[Lollo6]

2. Struttura di base

La struttura di base di un OLED è del tutto simile a quella di un tradizionale LED a semiconduttore. Si tratta in pratica di una giunzione post tra due elettrodi. Da una parte vengono iniettati gli elettroni e dall’altra le lacune. Al centro (almeno idealmente) del dispositivo, cioè in prossimità della giunzione, elettroni e lacune si ricombinano emettendo luce. In base all’energia emessa durante questo processo, i fotoni saranno emessi ad una certa lunghezza d’onda, cioè con un determinato colore. Rispetto ai LED a semiconduttore classici, gli OLED utilizzano materiali differenti e le dinamiche dei portatori sono diverse. Ad esempio elettrone e lacuna si ricombinano in modo più complesso, bisogna considerare anche lo spin con cui decade l’eccitone, le stesse bande energetiche sono differenti per un semiconduttore organico e via discorrendo. Se qualcuno volesse maggiori dettagli al riguardo scrivetemi in privato, ma per ora basti sapere che tanti dei problemi di un OLED vengono risolti con strutture multi-layer ed opportune ottimizzazioni delle bande energetiche del dispositivo. Una struttura tipica risulta essere quella a 5 strati:

1. In cima c'è il Catodo che è l’elettrodo che emette gli elettroni nel materiale organico. Si tratta di un metallo con bassa funzione di lavoro tipo leghe di Mg-Ag o Li-Al.

2. Lo strato ETL (Electron Trasporting Layer) è molto importante perché ha il duplice compito di accettare gli elettroni dal catodo e iniettarli nel materiale emittente e fa anche da barriera per le lacune provenienti dall’anodo. Questa funzione di barriera è importante perché costringe tutti i portatori a rimanere nella regione EML dove avviene la ricombinazione radiativi.

3. Il materiale emittente è il cuore dell’OLED e determina il colore della luce emessa.

Gli altri strati (Hole Trasporting Layer e Anodo) hanno funzioni duali ai primi due ma trasportano lacune anziché elettroni.

[Lollo6]

3. Tecniche di realizzazione

Per quanto riguarda la fabbricazione di dispositivi organici foto-emittenti esistono due tecniche di base, che si differenziano per il tipo di materiale alla base del processo produttivo. Una prevede la produzione di OLED utilizzando piccole molecole organiche, l’altra utilizzando polimeri. Mentre la fisica di base di entrambe le classi di materiali è simile, i processi di fabbricazione sono molto diversi; infatti lo sviluppo dei processi produttivi per le due tecniche viene effettuato separatamente.

3.1. Small Molecules
Vediamo ora più nel dettaglio come avviene la sintesi di OLED con molecole organiche. In questo processo si usa la deposizione per evaporazione termica a vuoto oppure in fase di vapore, due tecniche entrambe molto adatte alla fabbricazione di dispositivi multistrato come gli OLED. In particolare nella Organic Vapor Phase Depositino (OVPD), si fanno evaporare le molecole all’interno di una corrente di gas inerte, il gas colpisce il substrato, tenuto freddo, su cui si forma per sublimazione lo strato di molecole. La OVPD è possibile perchè la temperatura di decomposizione termica delle molecole è molto più alta della loro temperatura di sublimazione, generalmente compresa tra 200 e 400°C.
La deposizione in fase di vapore è già molto utilizzata nelle industrie elettroniche ed inoltre è molto indicata per realizzare strutture multi-layer. Inoltre con la OVPD i materiali possono essere purificati, ripetendo il processo di sublimazione per separare i componenti aventi temperature di sublimazione diverse. La possibilità di ottenere materiali ad alta purezza non solo è necessaria per raggiungere buone prestazioni del dispositivo, ma anche per avere lunghe durate operative.

http://www.universaldisplay.com/ovpd.htm

3.2. Polimeri
I polimeri non possono essere depositati per evaporazione, perché la loro temperatura di decomposizione è generalmente inferiore alla temperatura di sublimazione. Tuttavia essi hanno il vantaggio di poter essere disciolti in fase liquida in opportuni solventi e questa loro caratteristica apre lo scenario a tecniche di realizzazione a bassissimo costo. Tra tutte quella che secondo me è davvero rivoluzionaria è la Ink-Jet Printing. In pratica basta avere una stampante a getto di inchiostro e mettere al posto dell’inchiostro il polimero disciolto in soluzione. Ovviamente la risoluzione del monitor dipenderà dalla risoluzione della stampa, ma molte grandi aziende di stampa si sono fiondate su questa nuova tecnologia con la speranza di entrare in un settore di mercato che non avrebbero mai pensato prima. Tanto per fare un esempio ecco un prototipo di qualche annetto fa della Epson:

http://www.epson.co.jp/e/newsroom/news_2004_05_18.htm

Posto anche il link ad una delle maggiori (se non la maggiore) aziende di ricerca sugli OLED a polimeri, ovvero la Cambridge Display Technology:

http://www.cdtltd.co.uk/

[Lollo6]

4. Tempi di vita

Per anni questo è stato il più grande problema degli OLED. I materiali organici infatti si degradano molto facilmente e quindi i dispositivi avevano dei tempi di vita non sufficienti per competere sul mercato (chi si comprerebbe mai un televisore che dopo 1 anno è da buttare?). Come si può fare allora per allungare la vita dei dispositivi? La risposta è banale, ma non così semplice da mettere in pratica: bisogna trovare un modo per isolare ermeticamente gli strati organici. Le tecniche di incapsulamento sono molto progredite al giorno d’oggi e i tempi di vita raggiunti sono ormai molto buoni.

Attenzione, c’è un particolare tutt’altro che trascurabile. Si da il caso che i tempi di vita di materiali diversi possono essere molto differenti e questo è molto molto negativo. Infatti, non solo la durata del monitor viene limitato dal materiale col minor tempo di vita, ma la stessa qualità dell’immagine peggiora col tempo perché i tre colori degradano in modo diverso. Per risolvere questo inconveniente si potrebbero usare solo pixel blu (o bianchi) e poi filtrarli ottenendo anche il rosso ed il verde. In questo modo si ha anche il vantaggio di avere una maggiore facilità di produzione, che non guasta, a spese però di un po’ di efficienza. Purtroppo però gli OLED blu sono i più delicati e quindi comunque ci si trova nel caso peggiore per quanto riguarda la durata complessiva del monitor. Tant’è che le prime applicazioni degli OLED sono state su display di dispositivi portatili (lettori mp3, fotocamere, cellulari) in cui il display è attivo sono per una piccola frazione del tempo di vita dell’oggetto e quindi la durata del monitor non rappresenta un fattore determinante.
Ad oggi ci sono prototipi di OLED blu che raggiungono le 400,000 ore di vita (circa 45 anni!!!) con una luminanza di 100 cd/m² (è piuttosto bassa e aumentandola il tempo di vita diminuisce):

http://www.cdtltd.co.uk/news/545.asp

[Lollo6]

5. Il futuro…

Vabbè, dopo tutte queste belle spiegazioni, vediamo qualcosa di più fighetto. Gli OLED a mio giudizio saranno un’autentica rivoluzione ed ora vi spiego perché.

5.1. Efficienza
Per prima cosa parliamo di efficienza. Negli attuali schermi LCD si utilizza una lampada posteriore, generalmente un neon, che illumina l’intera superficie dello schermo. I cristalli liquidi poi bloccano o lasciano passare la luce in base al potenziale che gli viene applicato, inoltre la luce che viene fatta passare viene filtrata per ottenere i colori RGB. Risultato: buona parte della luce prodotta viene perduta e l’efficienza complessiva è piuttosto limitata. Gli OLED, a differenza dei cristalli liquidi, sono dispositivi che emettono essi stessi luce, quindi viene prodotta soltanto la luce che serve, cioè vengono accesi solo i pixel necessari. L’efficienza dipende allora solo dalla bontà della conversione tra potenza elettrica e potenza luminosa all’interno del particolare dispositivo. In pratica gli schermi OLED sono molto più efficienti degli schermi LCD e questo è molto importante per applicazioni su apparecchi portatili.

5.2. Qualità dell’immagine
Gli schermi OLED sono allo stesso livello degli attuali LCD per quanto riguarda la luminosità. In teoria sono in grado di essere anche molto più luminosi, ma i tempi di vita che si otterrebbero sarebbero troppo bassi. Il contrasto invece è di molto migliore perché in realtà nei cristalli liquidi gli stati di opaco e trasparente non sono perfetti, mentre negli OLED acceso e spento è proprio acceso o spento!
Per quanto riguarda la risoluzione penso che l’idea degli Stacked OLED (SOLED) possa dare un’idea delle potenzialità di questa tecnologia. Si tratta in pratica di tre OLED sovrapposti, uno per ogni colore RGB. Cosa significa questo? Che ciascun pixel non è più formato da tre sottopixel, ma da un pixel singolo. In termini ancora più semplici: il triplo della risoluzione!!!

5.3. Dimensioni
Gli schermi LCD sono stati sicuramente un enorme passo avanti riguardo le dimensioni del display, ma gli OLED promettono di fare anche meglio, come ha fatto la Sony (notare anche l’angolo di visuale…):

http://www.universaldisplay.com/active.htm

Oltre allo spessore, che può arrivare ad essere davvero minimo, la dimensione stessa dello schermo potrebbe non essere un problema, qualora si riuscisse a produrre gli schermi con le tecniche tipiche della stampa. Oggi fare uno schermo di grandi dimensioni è una sfida soprattutto per quanto riguarda la matrice attiva. In effetti anche gli OLED hanno bisogno della matrice attiva, ma non è detto che questa debba essere di silicio. Al momento ci sono ancora solo prototipi, ma matrici attive organiche si possono fare e anche bene, quindi bisogna avere solo pazienza. La CDT ad esempio ha annunciato una nuova matrice di indirizzamento che dovrebbe prevedere un transistor di acceso all'interno della struttura stessa dell'OLED:

http://www.cdtltd.co.uk/news/546.asp

5.4. Qualcosa che non avemmo mai ritenuto possibile prima….
Oltre a migliorare le caratteristiche degli LCD, gli OLED possono permettere applicazioni completamente nuove. Tra le tante due sono le più incredibili: TOLED (trasparent) e FOLED (Flexible). Per quanto riguarda i TOLED sono già in commercio e non presentano grosse novità rispetto agli OLED standard. Hanno solo entrambi i lati trasparenti, quindi la luce viene emessa in entrambe le direzioni quando il pixel è attivo, mentre risulta trasparente quando è spento.

http://www.universaldisplay.com/toled.htm

Gli schermi flessibili invece sono abbastanza diversi dagli OLED normali. Infatti si usa come substrato una sostanza plastica invece del vetro. Questo comporta un incapsulamento più difficile, perché questi materiali non sono isolanti quanto il vetro. Quello che si fa è usare un rivestimento multistrato che garantisce una tenuta stagna accettabile ma non eccellente. I display flessibili sarebbero una rivoluzione e l’unica limitazione da superare è quella di nuovi materiali in grado di permettere un buon incapsulamento, anche qui ci vuole un po’ di pazienza.

http://www.universaldisplay.com/video/2002foled257.wmv