Южнокорейский производитель Samsung собирается не позже середины текущего года представить первый коммуникатор с экраном на базе технологии FOLED. По предварительной информации диагональ дисплея составит 4.5 дюйма, а разрешение — 800х480 точек. Экран при этом будет похож на пленку толщиной 0.27 миллиметра, которая может быть свернута в рулон без каких-либо опасностей для него самого. Попробуем разобраться, что представляют собой FOLED-дисплеи и почему прошло так много времени до их подготовки к массовому производству.
Аббревиатура FOLED расшифровывается как «Flexible Organic Light Emitting Diode». Если переводить дословно, это значит «гибкие органические светодиоды». Дисплеи, базирующиеся на «обычных», негибких светодиодах использовались в электронике еще в 2000-х годах при производстве плееров, смартфонов, часов и других портативных устройствах. При этом они имеют много общего с новейшими FOLED-экранами.
В OLED-дисплеях применяются полимерные органические пленки, излучающие свет при подаче напряжения. Они базируются нас стеклянной основе, на которой органические пленки расположены между проводниками. Каждая точка полноцветной матрицы включает три ячейки, светящиеся зеленым, синим и красным цветами. В зависимости от способа управления ячейками дисплей может быть пассивным — PMOLED, или активным — AMOLED.
OLED-дисплеи имеют ряд преимуществ перед жидкокристаллическими экранами. В частности, они выделяются значительно меньшим энергопотреблением, высокой яркостью и контрастностью, мгновенным быстродействием, широкими углами обзора, меньшими габаритами и весом, а также широчайшим диапазоном рабочих температур. Дисплеи могут использоваться при температуре окружающей среды от -40°С до +70°С.
Но есть у технологии и определенные недостатки. Основным из них является ограниченное время службы. Если зеленые и красные пиксели способны светиться по несколько десятков часов, то синие люминофоры уже через 5000 часов работы демонстрируют снижение яркости. А полностью они гаснут уже через 15000-17000 часов. В результате срок службы полноцветного дисплея при нормальном использовании составляет всего два три года. Поэтому создавать большие экраны на базе технологии AMOLED бессмысленно — ремонт компьютеров на дому придется выполнять слишком часто. Для смартфонов данное ограничение не так существенно, так как прежде чем матрица прекратит светиться, устройство обычно устаревает морально.
Но главной проблемой OLED-дисплеев является необходимость поддержки герметичности органического активного слоя. Дело в том, что он начинает разлагаться при контакте с влагой и кислородом, окисляясь, меняя оттенки свечения, разбухая. Чтобы защитить органику, инженеры использовали многослойные пленки, которые нельзя было назвать особо гибкими.
Поэтому можно без преувеличений сказать, что создателям FOLED-дисплеев удалось решить проблему десятилетия. Ученые искали и разрабатывали материалы, которые одновременно сохраняли герметичность и могли сгибаться без ущерба для своей работоспособности. При этом разработчикам технологии пришлось участь и сложный температурный режим, формируемый в условиях герметичного устройства и усугубляемый напряжениями извне. Кроме того, перегиб проводников и слоев органических пленок мог разрушить саму структуру экрана, что потребовало найти решение для минимизации подобного риска. Наконец, ученым нужно было подобрать материал, призванный заменить твердую стеклянную подложку.
И своего результата разработчики добились. Гибкие FOLED-дисплеи можно наносить на любую основу, даже отражающую и прозрачную. Экраны не ограничены по форме и характеризуются высочайшей гибкостью, ударопрочностью и возможностью работы в широком диапазоне температур.
