OLED

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OLED è l'acronimo di Organic Light Emitting Diode ovvero diodo organico ad emissione di luce.

Tecnologia che permette di realizzare display a colori con la capacità di emettere luce propria: a differenza dei display a cristalli liquidi, i display OLED non richiedono componenti aggiuntivi per essere illuminati (i display a cristalli liquidi vengono illuminati da una fonte di luce esterna), ma producono luce propria; questo permette di realizzare display molto più sottili e addirittura pieghevoli e arrotolabili, e che richiedono minori quantità di energia per funzionare.

A causa della natura monopolare degli strati di materiale organico, i display OLED conducono corrente solo in una direzione, comportandosi quindi in modo analogo a un diodo; di qui il nome di O-LED, per similitudine coi LED.

[modifica] Storia

Benché la proprietà di elettroluminescenza posseduta da alcuni elementi organici sia conosciuta da lungo tempo, i primi tipi di display OLED non andarono mai oltre lo stadio di prototipo, in quanto richiedevano tensioni di alimentazione troppo alte (oltre 100 V) per risultare utili nelle applicazioni pratiche. Successivamente, furono sviluppate con successo sottili pellicole di materiale organico elettroluminescente, le cui piccole dimensioni permettevano l'alimentazione tramite tensioni più modeste.
I primi modelli di display utilizzanti questa tecnologia erano strutturalmente molto semplici: una pellicola di sostanza organica era posta tra due elettrodi (anodo e catodo): applicando una tensione ai due elettrodi, il passaggio di corrente nello strato organico ne causava l'emissione luminosa.
Tuttavia, questo tipo di elettrodi non era molto pratico, in quanto richiedevano, per funzionare, un'estrema precisione in fase di produzione; un allineamento non perfetto, infatti, causava grandi perdite di energia e conseguente inefficienza dei display.

I primi display efficienti e a bassa tensione furono presentati nel 1987 da Ching Tang e Steve Van Slyke; tali display facevano uso di due strati organici: uno predisposto per ricevere lacune, l'altro per ricevere elettroni; in questo modo, e con successivi miglioramenti, fu possibile costruire display ad alta luminosità alimentati da basse tensioni (circa 10 volt).

[modifica] Caratteristiche tecniche

Schermo OLED del lettore MP3 della Creative Technology

In questo caso il materiale organico è ad esempio un polimero conduttivo elettroluminescente simile alla plastica (in questo caso si può parlare più correttamente di POLED: polymer organic LED) oppure materiali organici non polimerici di peso molecolare relativamente basso. Un elemento viene definito organico in quanto contenente una struttura costituita prevalentemente da carbonio. Da qui il nome di led organico. Normalmente, gli strati organici sono in grado di emettere solo luce bianca, ma con opportuni drogaggi (di composti elettrofosforescenti) è possibile renderli in grado di emettere luce rossa (drogante fluorescente a base di perilene dicarbossammide), verde (cumarina) o blu (β - DNA) (RGB): essendo questi i colori primari, è possibile combinarli per produrre tutti i colori dello spettro visibile, in modo analogo a quanto accade in qualunque display a colori: ogni punto di un'immagine è costituito da 3 microdisplay affiancati, che producono luce rossa, verde e blu; visto da lontano, ogni elemento composto da tre microdisplay appare all'occhio umano come un singolo punto, il cui colore cambia secondo l'intensità della luce di vari colori emessa dai singoli microdisplay.
La Universal Display Corporation, tuttavia, ha recentemente annunciato di aver realizzato un differente tipo di display, in cui i tre microdisplay di ogni elemento sono sovrapposti anziché affiancati, il che permette un notevole incremento della risoluzione.

[modifica] Struttura

Un display OLED è composto da vari strati sovrapposti: su un primo strato trasparente, che ha funzioni protettive, viene deposto uno strato conduttivo trasparente che funge da anodo; successivamente vengono aggiunti 3 strati organici: uno per l'iniezione delle lacune, uno per il trasporto di elettroni, e, tra di essi, i tre materiali elettroluminescenti (rosso, verde e blu), disposti a formare un unico strato composto da tanti elementi, ognuno dei quali formato dai tre microdisplay colorati. Infine, viene deposto uno strato riflettente che funge da catodo.
Nonostante la molteplicità di strati, lo spessore totale, senza considerare lo strato trasparente, è di circa 300 nanometri.

[modifica] Limiti

La tecnologia OLED ha grandi vantaggi (bassa tensione di alimentazione, ottimo contrasto, brillantezza dei colori) tuttavia presenta ancora dei limiti. Primo fra tutti il costo ancora elevato del processo produttivo. In secondo luogo gli schermi OLED hanno una durata molto inferiore agli schermi a cristalli liquidi e agli schermi al plasma. Il materiale organico di cui sono composti, infatti, tende a perdere la capacità di emettere luce dopo poche migliaia di ore di esercizio.

[modifica] Tecnologie OLED

AMOLED (Active Matrix OLED)
PHOLED (Phosphorescent OLED)
PLED (Polymer light-emitting diodes)
SM-OLED (Small molecules OLED)
SOLED (Stacked OLED)
TOLED (Transparent Organic Light Emitting Device)

[modifica] Evoluzione tecnologica

Televisore digitale XEL-1 da 11 pollici con schermo OLED a 11 V di 3 mm di spessore della Sony

Nel 2003 la Kodak ha introdotto la prima fotocamera digitale con schermo OLED ^[1].
Nel 2004 Samsung ha commercializzato il telefono cellulare SGH-E700, dotato di uno schermo OLED esterno a 256 colori con una risoluzione di 64x96 pixel.
Nel maggio del 2005 è stato presentato un prototipo di schermo OLED di 40 pollici.
Nell'aprile del 2006 l'Università di Braunschweig ha comunicato una nuova tecnologia che entro 2 anni produrrà il primo schermo OLED trasparente utilizzando TFT.
Nel settembre del 2006 un gruppo di ricercatori della Cornell University ha creato un nuovo tipo di OLED flessibile che agisce come una sorta di cella fotovoltaica e che quindi genera elettricità dalla luce.
La giapponese Sony ha annunciato di voler mettere in commercio per il mercato giapponese TV basate sulla tecnologia OLED entro il 2007. XEL-1 sarà il primo modello di televisore, con 11 pollici, 940 x 540 punti, contrasto 1.000.000:1, scheda di rete ethernet, porta HDMI, porta USB. Verrà prodotta da ST Liquid Crystal Display, Joint Venture fra Sony e Toyota ^[2].
Per il 2008 Sony ha annunciato una TV OLED da 31 pollici con risoluzione Full HD (1080 punti) ^[2].
Dal 2009 Sony annuncia un investimento in campo OLED di 140 milioni di euro.^[3]