nanotecnología de visualizacion:LOS OLED

...creiste haber visto mucho

la nanoelectrónica te hara ver mas alla de los pixeles

y de que forma...

Instituto Superior Tecnológico Público

“José Pardo”

Informe del Proyecto de Investigación.

Carrera Profesional:

Electrónica

Alumno investigador :

Julio Enrique Magallanes Herrera



Profesor Asesor

Abdel Rojas

Lima – Perú

2006

Dedicatoria:

A Todos aquellos
Que tuvieron
indirectamente
La oportunidad

de leer este Trabajo

Prólogo

La edición de este trabajo persigue comprobar una vez más sin duda el potencial humano aplicado a la nonoelectronica. Es evidente, las pantallas han recorrido un largo camino. Pero mucho más se avecina: si lo que hemos visto hasta ahora es impresionante, prepárese para sorprenderse con lo que la nanotecnología de las pantallas nos tiene reservado en el futuro.

La próxima generación de pantallas, que se describirá en el presente trabajo, podrá cambiar radicalmente los conceptos actuales y surgirá como consecuencia de dos descubrimientos trascendentales: la electroluminiscencia que producen ciertas moléculas orgánicas muy pequeñas y otras que no lo son tanto llamadas polímeros.

Introducción

Nos hemos ido acostumbrando paulatinamente a esas brillantes ventanas de variados tamaños que nos abren a la comunicación a través del sentido de la vista. Tal vez por eso no hemos reparado realmente en la gran transformación que las pantallas han experimentado en los últimos años.

Los CRT, por ejemplo, ya son prácticamente historia. Los paneles planos, delgados, cinemáticamente perfectos y listos para el nuevo mundo visual de la alta definición comienzan a ocupar el lugar de aquéllos, impulsados por el desarrollo de revolucionarias tecnologías.

Plasmas de vibrantes colores –29.000 millones, nada menos– y elevado contraste de 10000:1 como provistos de sintonizador integrado para HDTV y ranura para CableCard, de manera que usted pueda recibir esas señales sin necesidad de una caja de conexión, son el presente.

Todo este repertorio de pantallas está cada vez más al alcance de su bolsillo y de su disfrute. Hoy se puede trabajar más cómodamente frente al monitor de una PC, con menos calor, emisiones electromagnéticas o parpadeo, y sus ojos no tienen que esforzarse tanto para ver una imagen de televisión que ha llegado a ser increíblemente nítida.

Título de la Investigación:

nanotecnologia de visualizacion……los OLEDs

1.1 Presentación del problema:

¿como obtener la mejor nanotecnologia de vision?

1.2 Formulación del problema:

Comprobar de manera experimental los principios que hacen posible la utilización y aplicación de los OLEDs


1.3 Objetivos:

1.3.1 Generales:reconocer, saber los usos y aplicaciones de los OLEDs

Establecer las diferencias en relación a las aplicaciones que tengan los monitores respecto al tipo de nanotecnologia que usen

Por citar ejemplos específicosHemos oído hablar de TFT, LCD, Plasma y hoy de OLED, e incluso combinaciones de ellas, como TFT LCD, y muchas mas sin saber en que se diferencian unas de otras. Con este ejemplo pretendo explicar las ventajas e inconvenientes de estas tecnologías, así como aclarar conceptos

TFT: En primer lugar hay que aclarar que TFT no es una tecnología de visualización en sí, sino que simplemente se trata de un tipo especial de transistores con el que se consigue mejorar la calidad de la imagen. Su uso mas frecuente es junto con las pantallas LCD, como lo explicaremos a continuación.

LCD y TFT LCD: La tecnología LCD utiliza moléculas de cristal líquido colocadas entre diferentes capas que las polarizan y las rotan segun se quiera mostrar un color u otro. Su principal ventaja, además de su reducido tamaño, es el ahorro de energía. Cuando estas pantallas usan transistores TFT entonces estamos hablando de TFT LCDs, los cuales son los modelos mas extendidos en la actualidad.
PLASMA: Al contrario que las pantallas LCD, las pantallas de plasma utilizan fósforos exitados con gases nobles para mostrar pixeles y dotarles de color. Aunque se inventó en 1964 se trata de la tecnología mas retrasada, en cuanto a nivel de implantación, de las 3 que hemos mencionado debido a que su precio es mas elevado (aunque cada vez la diferencia es menor) y sin embargo su calidad es mucho mejor. En concreto ofrece mayor ángulo de visión que una pantalla LCD, mejor contraste y mas realismo entre los colores mostrados.

OLED: Se trata de una variante del LED clásico, pero donde la capa de emisión tiene un componente orgánico. Seguramente habrás escuchado que las pantallas OLED tienen la ventaja de no necesitar luz trasera, con lo que ahorran mucha mas energia que cualquier otra alternativa. Además, su costo también es menor
















1.3.2 objetivos Específicos:






1 Reconocer y analizar los principios en los cuales se basa para su funcionamiento.

IMPORTANCIA

La importancia de los OLEDs se centra principalmente en las ventajas que estas ofrecen relacionas con el consumo, la ecología y la aplicación de la nanoelectrónica en el hogar
Las pantallas OLED sustituirá en un futuro corto a la tecnología LCD que se utiliza actualmente en monitores, teléfonos móviles, cámaras de video, etc.


Las pantallas OLED tiene varias ventajas por encima de la LCD:

Es más rápida.
Consume menos energía.
Es posible visualizarla en un ángulo de 165 grados.
Posee una mejor calidad visual.
Ocupa menos espacio.
Es durable.
La luz solar no afecta el contenido visual.

Ademas…
· El plástico, las capas orgánicas de un OLED son diluentes, alumbrador y más flexibles que las capas cristalinas en un LED o un LCD.
·
· Porque las capas luminescentes de un OLED son más ligeras, el substrato de un OLED puede ser flexible en vez de rígido.Los substratos de OLED pueden ser plásticos más bien que el cristal usado para los LED y LCDs.

· OLEDs es más brillante que los LED. Porque las capas orgánicas de un OLED son mucho más finas que las capas cristalinas inorgánicas correspondientes de un LED, las capas conductoras y emissive de un OLED pueden ser de varias capas.También, los LED y LCDs requieren el cristal para la ayuda, y el cristal absorbe una cierta luz. OLEDs no requiere el cristal

· OLEDs no requiere el backlighting como LCDs. los LCDs trabajan selectivamente bloqueando las áreas del contraluz para hacer las imágenes que usted ve, mientras que OLEDs genera la luz ellos mismos. Porque OLEDs no requiere el backlighting, consumen mucho menos energía que LCDs (de la energía del LCD va más al backlighting).Esto es especialmente importante para los dispositivos con pilas tales como teléfonos de la célula.

· OLEDs es más fácil de producir y se puede hacer a tamaños más grandes. Porque OLEDs es esencialmente plásticos, pueden ser hechos en las hojas grandes, finas. s mucho más difícil crecer y colocar tan muchos cristales líquidos.
· OLEDs tiene campos visuals grandes, cerca de 170 grados.Porque el trabajo de LCDs bloqueando la luz, ellos tiene un obstáculo inherente de la visión de ciertos ángulos.El producto de OLEDs su propia luz, así que ellos tienen una gama mucho más ancha de la visión

Capítulo I

OLED: Diodos Orgánicos Emisores de Luz

1.1 Definición:

un OLED es un dispositivo de semiconductor de estado sólido que es densamente 100 a 500 nanómetros o cerca de 200 veces más pequeño que un pelo humano. Los OLEDs pueden tener dos capas o tres capas de material orgánico; en el último diseño, las terceras ayudas de la capa transportan electrones del cátodo a la capa emissive. En este artículo, nos centraremos en el diseño de la dos-capa.

Organic Light Emitting Diode o Diodos Orgánicos Emisores de Luz es una tecnología que actualmente se encuentra en desarrollo y que esta siendo aplicada ya a distintos dispositivos electrónicos como: televisores, teléfonos móviles, cámaras digitales, entre otros.

Su tamaño actual puede llegar a ser hasta de 21 pulgadas, y si grosor es casi igual que una hoja de papel, esto permite que en el dispositivo que se instale, pueda ser mas pequeño, debido a que la pantalla OLED no requiere tanto espacio




Pero esto no es todo, actualmente han logrado que las pantallas OLED muestren su contenido por ambos lados, y que puedan ser flexibles a la hora de doblarlas, no se doblan completamente, pero si permiten cierta curvatura, sin perden la se?al de lo que nos estan mostrando a estas ultimas se les ha llamado: FOLED o Flexible Organic Light Emitting Device.

Un OLED esta compuesto por las piezas siguientes:


El substrato (plástico, cristal, hoja claros) - el substrato apoya el OLED.

• El ánodo (transparente) - el ánodo quita electrones (agrega el electrón “agujeros”) cuando una corriente atraviesa el dispositivo.




• Capas orgánicas - estas capas se hacen de moléculas o de polímeros orgánicos.
  
  Capa que conduce - esta capa se hace de las moléculas plásticas orgánicas que transportan los “agujeros” del ánodo. Un polímero que conduce usado en OLEDs es polyaniline.
  
  Capa de Emisión - esta capa se hace de las moléculas plásticas orgánicas (las diversas de la capa que conduce) los electrones de ese transporte del cátodo; aquí es donde se hace la luz.

Un polímero usado en la capa emisión es polyfluorene.

• El cátodo (puede o no puede ser transparente dependiendo del tipo de OLED) - el cátodo inyecta electrones cuando una corriente atraviesa el dispositivo.
  
  
  
  

1.2 Descripción de la definición:


El proceso de funcionamiento:

1. la batería o fuente de alimentación del dispositivo que contiene el OLED aplica un voltaje a través del OLED.

2.Flujos actuales eléctricos del cátodo al ánodo con las capas orgánicas (una corriente eléctrica es un flujo de electrones).

El cátodo da electrones a la capa emissive de moléculas orgánicas.

• El ánodo quita electrones de la capa conductora de moléculas orgánicas. este es el equivalente a dar los agujeros del electrón a la capa conductora.)
  
  

3. En el límite entre las capas emissive y conductoras, los electrones encuentran los agujeros del electrón.
Cuando un electrón encuentra un agujero del electrón, el electrón llena el agujero (cae en un nivel de energía del átomo que está faltando un electrón).
Cuando sucede esto, el electrón da para arriba energía en la forma de un fotón de la luz (véase cómo la luz trabaja )


4. El OLED emite la luz.

5. El color de la luz depende del tipo de molécula orgánica en la capa emissive. Los fabricantes ponen varios tipos de películas orgánicas en el mismo OLED para hacer exhibiciones de color.

6. La intensidad o el brillo de la luz depende de la cantidad de corriente eléctrica aplicada.Cuanto el más actual, más brillante es la luz.

1.3 Historia del tema:

No hay duda que Hoy podemos hablar de OLEDs pero los los periféricos utilizados para mostrar la imagen generada por un ordenador o computadora, u otro dispositivo electrónico, que hoy se caracterizan por ser completamente planos y generalmente muy estrechos tienen no una muy remota trayectoria

Son definitivamente una alternativa al monitor de tubo de rayos catódicos (TRC o CRT) inicialmente destinada a servir de pantalla en ordenadores portátiles, donde el grosor y la energía consumida son factores de vital importancia; en la actualidad, este tipo de pantallas también se utiliza en equipos de sobremesa.

En sus inicios se utilizó la tecnología LCD (Liquid Cristal Display, dispositivo de cristal líquido), que ya se había empleado en 1971 en pantallas de calculadoras, relojes electrónicos y otros. La tecnología TFT (Thin Film Technology, tecnología de película fina) es una evolución de la anterior para conseguir mayor calidad de la imagen en color, mayor ángulo de visión y menor tiempo de respuesta.

Otras tecnologías que se han ensayado para conseguir pantallas planas son los paneles de plasma, de precio comparable a los TRC pero sólo utilizables para grandes pantallas de televisión (del orden de 70 pulgadas), las pantallas de emisión de campo (FED, Field Emission Display) que, como los tubos de rayos catódicos finos (Thin CRT), emplean tubos de pequeño tamaño (hasta 3,5 mm) y la LEP (Large Electron Positron), que aplica voltajes sobre superficies plásticas y permite pantallas curvas y flexibles.

Molécula pequeña OLED contra el polímero OLED

Los tipos de moléculas usadas por los científicos de Kodak en 1987 en el primer OLEDs eran moléculas orgánicas pequeñas. Aunque las moléculas pequeñas emitieron la luz brillante, los científicos tuvieron que depositarlas sobre los substratos en un vacío (un proceso de fabricación costoso llamado deposición de vacío).
Desde 1990, los investigadores han estado utilizando las moléculas grandes del polímero para emitir la luz. Los polímeros se pueden hacer menos costosos y en hojas grandes, así que son más convenientes para las exhibiciones en pantalla grande.

1.4 clasificación


Matriz Pasiva OLED (PMOLED)

Los PMOLEDs tienen tiras del cátodo, de capas orgánicas y de tiras del ánodo. Las tiras del ánodo son perpendiculares dispuesto a las tiras del cátodo. Las intersecciones del cátodo y del ánodo hacen para arriba los píxeles donde se emite la luz. El trazado de circuito externo aplica la corriente a las tiras seleccionadas del ánodo y del cátodo, determinándose qué píxeles consiguen girar y permanecer. El brillo de cada píxel es proporcional a la cantidad de corriente aplicada.¶

Los PMOLEDs son fácil de hacer, pero consumen más energía que otros tipos de OLED, principalmente debido a la energía necesitada para el trazado de circuito externo. ¶PMOLEDs es el más eficiente para el texto y los iconos y se satisface lo mejor posible para las pantallas pequeñas (2” a 3”) por ejemplo ésos que usted encuentra en teléfonos de la célula, PDAs y los reproductores MP3. incluso con el trazado de circuito externo, la pasivo-matriz OLEDs consume menos energía de batería que los LCDs que se utilizan actualmente en estos dispositivos

Matriz Activa OLED (AMOLED)

los AMOLEDs tienen capas completas del cátodo, las moléculas y ánodo orgánico, pero los recubrimientos de la capa del ánodo son un arsenal del transistor de la película fina (TFT) que forma una matriz. El arsenal en sí mismo de TFT es el trazado del circuito que determina qué píxeles consiguen girar a la forma una imagen

OLED Transparente

Los OLEDs transparente tienen solamente componentes transparentes (substrato, cátodo y ánodo) y cuando está dado vuelta apagado, es hasta 85 por ciento de transparente como su substrato. Cuando se gira una exhibición transparente de OLED permite que la luz pase en ambas direcciones. Una exhibición transparente de OLED puede ser activa o pasivo-matriz. Esta tecnología se puede utilizar para las exhibiciones de las cabezas-para arriba.

Tapa-emisor

Tapa-emitiendo OLEDs tener un substrato que sea u opaco o reflexivo.Se satisfacen lo más mejor posible al diseño de la activo-matriz.Los fabricantes pueden utilizar tapa-emitir exhibiciones de OLED en tarjetas elegantes

OLED Plegable

los OLEDs plegable tiene substratos hechos de hojas o de plásticos metálicos muy flexibles. El OLEDs plegable es muy ligero y durable. Su uso en dispositivos tales como teléfonos y PDAs de la célula puede reducir fractura, una causa importante para la vuelta o la reparación.Potencialmente, las exhibiciones plegables de OLED se pueden coser en las telas para la ropa "elegante", tal como ropa al aire libre de la supervivencia con una viruta de computadora, un teléfono de la célula, un receptor del GPS y una exhibición integrados de OLED cosida en ella.

OLED Blanco

Los OLEDs blanco emiten la luz blanca que es más brillante, más uniforme y más eficiente que la energía emitida por las luces fluorescentes
Los OLEDs blanco también tienen las calidades del verdadero-color de la iluminación incandescente. Porque estos OLEDs se pueden hacer en hojas grandes, pueden sustituir las luces fluorescentes que se utilizan actualmente en hogares y edificios. Su uso podía potencialmente reducir los costes energéticos para la iluminación.

1.5 aplicaciones demostradas

Varias compañías han construido ya los monitores y la pantalla grande TV de la computadora del prototipo. En el 2006, Samsung Electronics anunció que había desarrollado el primer 40-inch, TV OLED-basada, ultra-delgada

Prototipo 40-inch OLED TV de Samsung

sony

Conclusiones

Por ser orgánicos suponen un notable avance. Hasta ahora, los LEDs se hacían con semiconductores inorgánicos (silicio, arseniuro de galio, arseniuro de indio...), lo que implicaba una serie de limitaciones en cuanto a rendimiento. La complejidad de las moléculas semiconductoras orgánicas permite conseguir rendimientos notablemente superiores de forma mucho más sencilla, una vez que se sabe como fabricarlos.

El hecho de que estos dispositivos emitan luz supone una primera diferencia crucial, pues los sistemas LCD en sí se limitan a dejar pasar o bloquear la luz producida por lámparas convencionales situadas detrás de ellos. Estas lámparas ocupan buena parte del grosor de la pantalla, por lo que, al no existir en una pantalla hecha con OLEDs, permite que éstas sean mucho más finas.

Las aplicaciones de este tipo de pantallas son diversas. Un ejemplo es el clásico periódico electrónico: una hoja flexible de plástico, en la que se pueden ver diversos tipos de publicaciones, obtenidas directamente desde Internet. Otro ejemplo sería una pantalla para teléfonos móviles, de forma que, en vez de navegar con una pantalla de 2", podríamos desenrollar una superficie de 10" a todo color.

No dudo que tengan una acogida masiva, ya estoy imaginando los productos que sacaran con esta nueva tecnología

Indice

Portada …………………………………………………………………………..… .1

Dedicatoria …………………………………………………………………….…..2

Prólogo ……………………………………………………………………….…….. 3

Introducción ...…………………………………………………………………… 4

Titulo del trabajo monográfico

1.1 Presentación del problema ……………………………………………… 5

1.2 Formulación del problema. …………………………………………..… 5

1.3 Objetivos generales y específicos. ……………………………………. 5

1.4 Importancia del trabajo de investigación. ………………………… 5

Capitulo I

2.1 Definición …………………………………………………………………….. 7

2.2 Descripción de la definición. ………………………………………….. 7

2.3 Historia ……………………………………………………………………..... 8

2.3 clasificación..…………………………………………..…………………..... 8

Conclusiones ……………………………………………………………………... 9