Bagaimana tampilan OLED dibuat: dari lapisan skala nano hingga pencetakan inkjet

9

OLED sangat tipis. Kita berbicara tentang lapisan semikonduktor yang tebalnya 100-500 nanometer. Sebagai gambaran, rambut manusia sekitar 200 kali lebih tebal dari komponen aktif ini. Ini bukan sekedar detail kecil. Inilah alasan dasar mengapa OLED dapat ditekuk, dilipat, dan disisipkan ke dalam lengkungan, hal yang tidak mungkin dilakukan pada layar LCD tradisional.

Pada dasarnya, OLED adalah sandwich. Hal ini didasarkan pada molekul organik yang memancarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya. Kebanyakan layar konsumen menggunakan struktur organik dua lapis, namun beberapa versi lanjutan menambahkan lapisan ketiga untuk mengangkut elektron secara lebih efisien dari katoda ke wilayah emisi. Kami tetap menggunakan arsitektur dua lapis ini karena saat ini arsitektur tersebut memberi daya pada ponsel di saku Anda.

Anatomi Layar OLED

Membangun layar lebih dari sekedar menumpuk material. Ini tentang mengendalikan pembawa muatan (elektron dan “lubang”) dengan presisi bedah. Setiap komponen memiliki tugas tertentu, dan jika salah satu komponen gagal, piksel akan menjadi gelap.

Substrat
Ini adalah fondasinya. Ini bisa berupa plastik bening, kaca atau kertas logam tipis. Itu tidak memancarkan cahaya. Itu hanya menyatukan semuanya. Kaca itu kaku dan rata. Plastik itu fleksibel. Bahan yang Anda pilih menentukan apakah layar Anda akan bengkok atau retak.

Anoda
Anoda berada di satu sisi dan transparan. Ketika arus mengalir, elektron akan tertarik menjauh, sehingga secara efektif menciptakan “lubang” (pembawa muatan positif). Lubang-lubang ini harus menuju ke suatu tempat.

Lapisan Konduktor
Ini adalah lapisan organik pertama. Itu terbuat dari molekul plastik organik, dengan polianilin menjadi pilihan umum. Tujuan utamanya adalah untuk memindahkan lubang-lubang ini dari anoda ke tengah perangkat. Anggap saja sebagai lorong untuk muatan positif.

Lapisan emisif
Di sinilah keajaiban terjadi. Kumpulan molekul plastik organik yang berbeda di sini, biasanya polifluorena. Ia menerima elektron dari sisi lain dan bertemu dengan lubang dari lapisan konduktif. Ketika elektron dan lubang bergabung kembali, energi dilepaskan dalam bentuk cahaya. Lapisan ini adalah piksel.

katoda
Di sisi lain lapisan emisi, katoda menyuntikkan elektron ke dalam tumpukan. Tergantung pada jenis layarnya, lapisan ini bisa transparan (memungkinkan cahaya keluar) atau reflektif (memantulkan cahaya ke depan). transparansi adalah kunci penting bagi sebagian besar monitor modern.

Manufaktur: Dimana Biayanya Meningkat

Mendesain tumpukan itu mudah. Mendapatkan molekul organik tersebut ke substrat tanpa kontaminasi, cacat, atau limbah adalah mimpi buruk. Sebagian besar biaya produksi terletak.

Ada tiga cara utama untuk menerapkan lapisan organik ini. Setiap pendekatan memiliki trade-off yang berbeda antara biaya, efisiensi dan skalabilitas.

1. Penguapan termal vakum (VTE)
Ini adalah metode tradisional. Di dalam ruang vakum, molekul organik dipanaskan hingga menguap. Mereka kemudian mengapung melalui ruang hampa dan mengembun membentuk lapisan tipis pada substrat yang didinginkan.
* Masalah: Harganya mahal. Itu tidak efisien. Anda menyia-nyiakan banyak materi yang tidak pernah mencapai sasaran. Hal ini juga membatasi ukuran panel yang dapat diproduksi secara ekonomis. Layar kecil? Bagus. TV besar 80 inci? Itu tidak praktis.

2. Deposisi Fase Uap Organik (OVPD)
Sebuah peningkatan efisiensi. Di sini, gas pembawa menggerakkan molekul organik yang menguap melalui reaktor berdinding panas bertekanan rendah. Gas mengangkut molekul ke substrat yang didinginkan, tempat mereka mengembun.
* Keuntungan: Menggunakan gas meningkatkan efisiensi dan menurunkan biaya.