НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

На фоне общего спада в мировой ИТ-индустрии положение дел в сегменте плоскопанельных дисплеев (FPD - flat panel display) выглядит более чем благополучным. Итоги минувшего года будут подведены позднее, но по предварительным прогнозам исследовательской фирмы DisplayResearch (www.displayresearch.com), сегмент жидкокристаллических TFT-дисплеев с диагональю более 10 дюймов должен был вырасти примерно на 55% и достичь в 2002 г. 70,2 млн. шт. В связи с повышением цен на этот вид комплектующих те же оценки в денежном выражении еще внушительнее: рост на 79% с выходом на суммарный объем в 20,3 млрд. долл. Что же касается всего рынка FPD (включая панели для ноутбуков, PDA, сотовых телефонов, компьютерных и автомобильных мониторов, цифровых фото- и видеокамер и т. д.), то прогнозировалось его увеличение к концу 2002 г. на 47% с достижением объема в 32,3 млрд. долл.

Новый вариант игрового устройства GameBoy фирмы

Kodak снабжен более ярким OLED-дисплеем

Сегодня почти 75% этого рынка приходится на жидкокристаллические TFT-дисплеи. Однако усилия, прикладываемые ведущими производителями к разработке альтернативных технологий, в частности OLED (Organic Light Emitting Diod), дают основания полагать, что у ЖК-технологии в ближайшие годы может появиться вполне серьезный конкурент.

Еще в 1987 г. группа исследователей из Eastman Kodak опубликовала статью в Applied Physics Letter, где описала принцип создания электролюминесцентных устройств на основе органических материалов, излучающих свет под воздействием электрического поля. С тех пор несколько крупных компаний, включая DuPont Displays, Philips, Toshiba и Sony, занялись исследованиями, вложив в них немалые средства. К настоящему времени перечень работающих в том же направлении компаний заметно расширился. Его пополнили такие гиганты, как Hewlett-Packard, IBM и Samsung Electronics. Кроме того, собственные разработки ведут и более мелкие фирмы, в том числе Cambrige Display Technology, Optronics и Universal Display.

Разработка Sanyo - 15-дюймовый

OLED-телевизор формата 16:9 (прототип)

Кое-чем отрасль может похвастать уже сегодня: на базе OLED-технологии выпускаются небольшие дисплеи для цифровых индикаторов, лицевых панелей автомагнитол, сотовых телефонов и игровых устройств. Общий же объем продаж пока весьма невелик - около 85 млн. долл. в 2002 г. Однако, по прогнозам компании DisplaySearch, к 2007 г. эта цифра увеличится до 3 млрд. долл. Stanford Resources дает менее оптимистичные оценки - 2,3 млрд. к 2008 г., но и в этом случае картина роста представляется довольно впечатляющей.

Хотя основной вклад в эти цифры, очевидно, внесут небольшие OLED-панели для мобильных телефонов, карманных компьютеров и цифровых камер, в настоящее время активно разрабатываются и крупноформатные панели. Вслед за Sony, которой удалось сделать 13-дюймовый OLED-дисплей, Samsung объявила о создании 15-дюймового. Но и это достижение было превзойдено в прошлом году компанией Toshiba Matsushita Display (TMD; образована в результате слияния LCD- и OLED-бизнеса корпораций Toshiba и Matsushita Electric Industrial). В ее активе самый большой на данный момент полноцветный активноматричный OLED-дисплей с размером экрана 17 дюймов по диагонали. Правда, и стоит он порядка 2 млн. долл. Устройство имеет физическое разрешение 1280x 768 пикселов, воспроизводит 262 144 цветовых оттенка и 64 градации серого и демонстрирует яркость в диапазоне от 100 до 300 кд/м^2.

Как утверждают представители TMD, создание этого дисплея стало возможным благодаря прорыву в технологиях струйной печати и растворяющих материалов, что позволило при его производстве исключить необходимость в вакуумной среде. Сам факт разработки 17-дюймового дисплея в TMD расценивают как подтверждение возможности использования OLED в аудиовизуальном оборудовании, например в телевизорах.

К сожалению, при всем том, что OLED-дисплеи обещают массу преимуществ перед жидкокристаллическими (см. врезку), производство крупноформатных панелей в экономически оправданных объемах пока затруднено целым рядом проблем, в частности большим разбросом параметров конечных продуктов.

Тем не менее работы в этом направлении продолжаются. Так, недавно в США была запущена специальная трехлетняя федеральная программа, финансируемая, в частности, Национальным институтом стандартов. К участию в ней привлечены корпорации DuPont и Sarnoff, а также исследовательское подразделение Bell Labs компании Lucent Technologies, которые, объединив свой предшествующий опыт, должны совместно разработать технологию производства органических тонкопленочных транзисторов на пластиковых подложках. В случае успеха это будет серьезный шаг на пути к созданию гибких дисплеев.

Кооперируются и сами производители. Kodak и Sanyo, которым также удалось сделать прототип 15-дюймовой OLED-панели, объявили о создании корпорации SK Display, специализирующейся на разработке и производстве OLED-дисплеев для фото- и кинокамер, карманных компьютеров и портативных игровых устройств. А вот компания Cambridge Display Technology пошла иным путем - она приобрела OLED-бизнес фирмы Opsys и намерена за три года разработать на основе этой технологии компьютеры и дисплеи, которые можно будет скручивать в трубочку,

Можно было бы привести и другие примеры, демонстрирующие заинтересованность производителей в скорейшем доведении OLED-технологии до коммерческого использования. А чем обусловлен этот интерес, вполне понятно: в случае успеха пользователям можно будет предложить устройства принципиально нового класса.

Еще одна сторона OLED

Одной из интересных особенностей технологии OLED является возможность ее использования для создания панелей с обратной функцией - преобразования световой энергии в электрическую. Правда, для этого требуются иные полимеры, нежели при производстве дисплеев, поэтому одно и то же устройство нельзя использовать по двойному назначению. Тем не менее не исключено, что в будущем миниатюрные встроенные OLED-панели смогут поддерживать заряд батарей мобильных телефонов и PDA, когда те находятся на свету.

Преимущества OLED-дисплеев по сравнению с LCD

- Высокая контрастность изображения

- Малое время реакции

- Низкое энергопотребление

- Широкий угол обзора

- Отсутствие необходимости в лампе обратной подсветки

- Меньшие габариты и масса

- Возможность создания гибких дисплеев

Направления работ и основные действующие лица

Разработка материалов и необходимых сопутствующих средств - Kodak, Cambridge Display Technology, Universal Display, Covion, Dow, Sumitomo, Toyo

Активноматричные OLED-дисплеи - Sanyo Kodak Display, Pioneer, TMDisplay, Seiko Epson, Sony, Samsung

Пассивноматричные OLED-дисплеи - RiTdisplay, Pioneer, Samsung/NEC, Philips

Оборудование - Tokki, Ulvac, Aixtron, Litrex, MicroFab, Seiko Epson