Дэлгэцийн шинэ технологи

Уран зөгнөлт кино, зохиолд дүрслэгдэн, тухайн үед биелэгдэх эсэхийг нь төсөөлөхөд ч бэрх мэт санагдах зүйлс техник технологийн дэвшлийн ачаар бодит амьдралд биелэлээ олсон тохиолдол цөөнгүй байдаг. Магадгүй та бидний зарим нь ердийн мэт харагдах шилэн дээр зурагтын нэвтрүүлэг үзэх, толин дээрээ дэлгэц асааж бие биенийхээ дүрсийг харан алс зайд байгаа хүнтэй ярилцах зэргийг киноноос харсан байгаа. Тэгвэл дэлгэцийн ийм шинэ технологийн хөгжлийн эхний үр дүнг агуулсан бүтээгдэхүүнүүд аль хэдийн хэрэглээнд шилжиж эхэлсэн байна. Ингээд бидний мэдэх плазм, шингэн кристалл дэлгэцийн дараагийн шатны технологи болох органик LED (OLED-Organic light emitting diode) дэлгэцийн тухай товч танилцуулья.

OLED гэж юу вэ?

Цахилгаан гүйдэл болон цахилгаан орны нөлөөгөөр биетээс гэрэл ялгарах үзэгдлийг Electroluminescence гэдэг. Энэ үзэгдлийн үед электрон болон нүхний харилцан үйлчлэлийн нөлөөгөөр илүүдэл электронууд болон түүнд агуулагдах энерги гэрлийн энергид хувирч биетээс гэрэл цацардаг. Биетэд илүүдэл энерги бий болгох аргаас хамааруулан гэрэл цацруулалтыг цахилгаан (LED), дулаан (улайсах чийдэн), химийн болон механик үйлчлэлийн хэмээн ангилдаг. Сүүлийн жилүүдэд эрчим хүчний хэмнэлттэй, халалт үүсгэдэггүй, төрөл бүрийн гоёмсог гэрлийн эффект гаргаx чадвар бүхий LED гэрлийн технологи гэрэлтүүлэг болон электрон төхөөрөмжүүдэд эрчимтэй нэвтэрч байна.
Органик материалыг гэрэл цацруулах биет болгон ашигласан төхөөрөмжийг ОLED гэнэ. ОLED-ийн үндсэн бүтэц нь xоёр электродын хооронд гэрэл үүсгэх органик давхаргыг холбосон байдаг бөгөөд энэ нь гэрэл ялгаруулах диод (LED)-той төстэй байгааг үндэслэн органик LED хэмээн нэрлэжээ. Үндсэн зарчим нь хоёр электродын хооронд цахилгаан гүйдэл гүйлгэх замаар илүүдэл энерги бий болгож органик давхаргаас гэрэл цацруулах явдал юм.

Органик материалын тухай

OLED-д цахилгаан дамжуулах чадвар бүхий полимер төрлийн органик материалыг ашигладаг бөгөөд ерөнхийд нь өндөр (ӨМН) болон бага молекулт нэгдэл (БМН) хэмээн ангилдаг. Анх БМН-ийн гэрэл цацруулах шинж чанарыг ашиглан, туршиж байсан боловч сүүлийн үед ӨМН-ийг ашиглан илүү онцлог шинж чанар бүхий органик материалыг үйдвэрлэж байна. Эдгээр нэгдлүүдийн гэрэл цацруулах зарчим адил боловч материалыг үйлдвэрлэх арга нь ялгаатай юм. БМН-ийг вакум орчинд ууршуулах аргаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд молекулийг уурын төлөвт оруулах хэмжээний өндөр температур шаарддаг ба температурын тохируулга хийхэд хүндрэлтэй байдаг. Үүнээс шалтгаалан бүтээгдэхүүнийг том овор хэмжээтэйгээр үйлдвэрлэх боломж хязгаарлагдмал байдаг байна.

Харин ӨМН-ийг хайлуулан шингэн хэлбэрт оруулах боломжтой бөгөөд хуйлмал хэлбэрээр үйлдвэрлэн электрон сүлжээний схемийг хэвлэснээр үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх, инкжет технологийг ашиглах боломжтой юм. Мөн үйлдвэрлэлийн өртөг харьцангуй хямд, нам температурт үйлдвэрлэх учир хуванцар ялтасанд суурилуулан уян хатан дэлгэц хийх боломжтой юм.

OLED дэлгэцийн онцлог

Дэлгэцийн өнгө ялгаруулах үндсэн 3 янзын арга ашиглагддаг байна. Үүнд 1. Улаан, ногоон, хөх гурван өнгийн органик элемэнтүүдийг ашиглан хооронд нь хамааралгүйгээр тус тусад нь гэрэл ялгаруулах (бие даасан гурван өнгийн арга), 2. Зөвхөн хөх өнгийн гэрлийг ялгаруулаx, хувиргагч ялтас ашиглан ногоон, улаан өнгөд хувиргах (өнгө өөрчлөх арга), 3. Органик элементээс зөвхөн цагаан өнгийг ялгаруулж гэрлийн шүүлтүүрээр улаан, ногоон, хөх өнгөд задлах (гэрлийн шүүлтүүрийн арга).

Ашигтай тал:
Нимгэн хальсан бүтэц бүхий дэлгэцийн органик материал нь өөрөөсөө гэрэл ялгаруулах учир электрон цацрагт хоолойт (CRT) болон шингэн кристал (LCD) дэлгэцтэй адил арын гэрэлтүүлэгч зэрэг нэмэлт нэмэлт эд ангиуд шаардлагагүй бөгөөд энэ хэмжээгээр дэлгэцийг хэдхэн мм хэмжээтэй нимгэн болгох ба эрчим хүчний хэрэглээний хувьд LCD дэлгэцтэй харьцуулахад 40 хүртэлх хувиар бага байх юм. Одоогоор худалдаалагдаж байгаа Sony XEL-1 20 инчийн телевизорын дэлгэцийн зузаан 3мм, дэлгэцийн панелийн зузаан 0.3мм байна.
Мөн плазм болон LCD дэлгэцтэй харьцуулахад гэрэлтэлт илүү тод (контрастын харьцаа 1000000:1), дүрсний ялгарал, дэлгэцийн нягтралаар илүү, үйлдвэрлэлийн өртөг 20-50 хувь хямд байх юм. LCD дэлгэцийн хариулах хугацаа (response time) харьцангуй удаан буюу 2мс байдаг бол OLED дэлгэцэнд 0.01мс байна. Одоогийн байдлаар энэ технологийг телевизор болон зарим төрлийн аудио видео төхөөрөмжид ашиглаж байна. Хэдхэн жилийн дараа уян хатан дэлгэц үйлдвэрлэлд шилжсэнээр телевиз, видео төхөөрөмж болон дүрст холбооны хэрэгслийг хувцас, нүдний шил, бусад эд зүйлсэд байрлуулах, бугуйн цагны хэлбэрээр ашиглах гэх мэт дэлгэцийн технологийн олон төрлийн шинэ хэрэглээ бий болох юм.

Дутагдалтай тал
Одоогоор OLED дэлгэцийн хамгийн гол дутагдалтай тал нь органик материалын ашиглалтын хугацаа бага байгаа явдал юм. Ашиглалтын хугацаа ойролцоогоор 14000 цаг (өдөрт 8 цаг ажиллуулахаар тооцоход 5 - 8 жил) байгаа нь LCD дэлгэцийнхээс (дунджаар 60000 цаг) хэд дахин богино бөгөөд зохион бүтээгчид энэ хугацааг уртасгах, дэлгэцийн хэмжээг томруулах асуудалд голлон анхаарлаа хандуулж байна. Сүүлийн үеийн судлагаагаар 40000 цаг ашиглалтын хугацаа бүхий органик материал гаргаж авсан. Мөн органик материал нь усны нөлөөгөөр амархан гэмтдэг бөгөөд үүнээс сэргийлэх зорилгоор хамгаалалтын бүрхүүл ашигладаг. Энэ нь хэт уян хатан дэлгэц бүтээх боломжийг хязгаарлах магадлалтай.

OLED дэлгэцийн он дарааллын хуудаснаас

Анх 1987 онд Кодак компаний C.W.Tang, S. Vanсlyk нар лабораторийн нөхцөлд БМН ашигласан OLED дэлгэцийг бүтээж туршсан. 1990 оноос Кэмбрижийн их сургуулийн судлагааны баг "Cambridge Display Technology" (CDT) үйлдвэрт туршилтын журмаар үйлдвэрлэж эxэлсэн байна.

Самсунг Электроникс компани 2005 онд анхны OLED дэлгэц бүхий 40 инчийн телевизор зохион бүтээж танилцуулсан (FPD International 2005) байна.

2007 оны 5 сард Сони компани 0.3 мм зузаантай, 2.5 инчийн уян хатан дэлгэц зохион бүтээж танилцуулсан байна.

2007 оны 12 сараас Сони компани OLED дэлгэц бүхий 11 инчийн телевизор үйлдвэрлэн худалдаалж эхэлснээр ийм дэлгэц бүхий электрон бүтээгдэхүүнүүд олон төрлөөр, их хэмжээгээр үйлдвэрлэгдэх эхлэл тавигдсан юм.