Post on 02-Apr-2022
E-papier – skąd się wziął?
● Nick Sheridon (Xerox) – pomysł wyświetlacza o cechach kartki papieru już w latach '70
Czemu e-papier?
● Bez podświetlania – e-papier odbija światło● Komfort dla oczu – brak odświeżania● Waga/gabaryty/odporność mechaniczna● Niskie zużycie energii (w większości
rozwiązań energia jest potrzebna tylko do zmiany zawartości wyświetlacza)
● Czytelność nawet przy ostrym oświetleniu
Technologie E-papieru
● Electrophoretic/Electrochromic Display (EPD) – głównie E-ink
● OLED● Electrowetting (dużo szybsze niż E-ink)● Electrofluid Display – EFD (Gamma-
Dynamics)● ChLCD - cholesteric liquid crystal
Wyświetlanie elektroforetyczne
„Electrophoretic Display Technology: The beginnings, the improvements, and a future in flexible electronics”, Erik Herz, May 19, 2006MSE 542, Cornell University, Ithaca, NY http://people.ccmr.cornell.edu/~cober/mse542/page2/files/Herz%20Electrophoretics.pdf
Film e-ink.flv
Elektroforetyczny wyświetlacz w wydaniu E-ink'u
http://www.eink.com/technology/howitworks.html
Film MOS_v2.ra
Electrowetting - elektrozwilżanie
Elektronika Dla Wszystkich, Grudzień 2003
Zmiana zwilżalności pod wpływem napięcia woda-podłoże - napięcie powierzchniowe formuje kulkę oleju.
Elektrozwilżanie - kolory
Elektronika Dla Wszystkich, Grudzień 2003
Klasycznie - subpikseleNowe rozwiązanie -
mieszanie kolorów w obrębie 1 piksela
Electrofluidic displayRozwiązanie prototypowe
Miniaturowe zbiorniczki z pigmentem w środku komórki
www.gammadynamics.net/technology.html
Wypływanie pigmentu ze zbiorniczka pod wpływem przyłożonego napięcia. Powrót do zbiorniczka dzięki napięciu powierzchniowemu.
http://www.fastcompany.com/blog/kit-eaton/technomix/step-aside-e-ink-electrofluidic-future-e-paper-here
Electrofluidic display
Cholesteric Liquid Crystal
Kryształ w fazie nematycznej Kryształ w fazie cholesterolowej
Blokowanie światła o określonej polaryzacji Odbijanie światła o określonej długości fali
http://plc.cwru.edu/tutorial/enhanced/files/lc/phase/phase.htm
Polaryzator Filtr koloru
Cholesteric Liquid Crystal
Odbijanie koloru
Przepuszczanie koloru
Podzielenie na domeny odbijające i przepuszczające – stany pośrednie
movercast.googlepages.com/CholestericLCD.pdf
E-papier w zastosowaniach
● Wyświetlacze przede wszystkim urządzeń przenośnych: telefony (na razie tylko Motorola), zegarki (Seiko), czytniki e-booków
● Etykiety, reklamy wizualne● W przyszłości całe ekrany telewizorów,
laptopów
Szacuje się, że do 2012 roku rynek technologii e-papieru będzie wart 400 mln. dolarów
OLED - HISTORIA● 1953 – Zespół A. Bernanose'a - elektroluminescencja
cienkich, krystalicznych warstw oranżu akrydynowego i kwinakryny.
● 1965 – Patent dla dwóch pracowników z firmy The Dow Chemical Company na „organiczne urządzenie elektroluminescencyjne zasilane napięciem zmiennym”.
● Lata 1970-1990 – Badania naukowe przesunęły uwagę naukowców z kryształów na cienkie warstwy
● 1987 – Patent na diodę OLED dla firmy Eastman Kodak.● 1990 – Pierwsza organiczna dioda polimerowa.● 1998 – Wykorzystanie fosforescencji – PhOLED.
OLED – ZASADA DZIAŁANIA● Dziury/elektrony są wstrzykiwane przez anodę/katodę, a
następnie unoszone w polu elektrycznym.● Świecenie jest efektem rekombinacji par elektron-dziura w
warstwie emisyjnej diody.
OLED – FIZYKA ZJAWISK● Aby możliwe było wstrzyknięcie elektronu/dziury do wnętrza
diody, konieczne jest osiągnięcie odpowiedniej energii cząsteczki w anodzie/katodzie
● (LUMO – Lowest Unoccupied Molecular Orbital)● (HOMO – Highest Occupied Molecular Orbital)
OLED – FIZYKA ZJAWISK cd.
Zjawiska w diodzie:● Wzbudzenia elektronowe● Wzbudzenia oscylacyjne● Przejścia bezpromieniste● Fluorescencja● Przejścia między-
-systemowe● Fosforescencja
OLED – KONSTRUKCJE DIODY
● SM-OLED– Emiterami są małe cząsteczki organiczne (np. Alq3)– Małe napięcia zasilania, małe sprawności
● POLED– Elektroluminescencja z łańcuchów polimerowych– Osiągają graniczną możliwą sprawność. 20 lm/W– Większe napięcia zasilania.
● PhOLED– Wykorzystują tzw. przejścia trypletowe– Osiągają 100% sprawności konwersji mocy
na światło. 80 lm/W
OLED - STRUKTURY
● Półprzeźroczyste– Ogólnego zastosowania na
płaskich powierzchniach lub do oświetlenia
● Przeźroczyste– Ciekawe zastosowania:
● Heads-Up Display● Okna
● Warstwowe– Tworzenie pikseli RGB
OLED – WYŚWIETLACZE
● Wyświetlacze wzorowe– Nadrukowywane
● Tanie● Łatwa, szybka produkcja
– Formowane laserowo● Wyświetlacze matrycowe– Pasywne PMOLED
● Bardzo małe zużycie mocy● Małe rozmiary
– Aktywne AMOLED● Podobne do TFT● Pełnowymiarowe
OLED – ZALETY
● Żywe kolory – brak filtrów kolorów● Mały pobór mocy - brak podświetlania● Duży kontrast: 1 000 000 : 1● Kąt widzenia ok. 180 st.● Czas reakcji nawet rzędu 0,01 ms.● Cienkie i lekkie warstwy● Możliwe giętkie wyświetlacze● Potencjalnie niskie koszty produkcji
OLED – WADY
● Czas życia – szczególnie niebieskie diody
● Podatność na wilgoć
● Zahamowany rozwój przez patenty firmy Eastman Kodak
OLED – ZASTOSOWANIAUrządzenia przenośne
● MIU HDPC Secondary 2.4" AMOLED screen (320×240)● TurboLinux Wizpy 1.71" OLED panel● Sony Clie PEG-VZ90 3.8", 480 x 320 OLED screen● Samsung i7500 3.2" HVGA, 320x480,
touchscreen AMOLED● Samsung Lucido 2.2" AMOLED● OQO UMPC Model 2+ 5" touchscreen OLED, 800x480
OLED – ZASTOSOWANIATelewizory
● SonyDrive XEL-1 OLED TV– 11" 960x540– Waga 2 kg, grubość 3mm– Cena ok. 2500 $