IFire Thick-film Dielectric ElectroLuminescent (TDEL)
Хотя разработка технологии, ставшей воплощением идеи инженеров компании iFire, началась еще 12 лет назад, аббревиатура TDEL на слуху совсем недавно. Вообще стоит сказать, что, несмотря на полную производственную готовность, не обремененную какими-либо технологическими сложностями, технология TDEL вышла на рынок без принятой в таких случаях помпезности и шума. Среди достоинств новой технологии: высокие показатели яркости и контрастности (около 500 кд/м2 при контрастном соотношении 500:1), которые сравнимы с ЭЛТ-трубками (150 кд/м2, 300:1). Кроме того, TDEL-панелям присущи малая толщина, не превышающая нескольких сантиметров, а также большой угол обзора, достигающий 170 градусов. Другой важный момент заключается в том, что сами по себе TDEL-панели состоят из нескольких твердых тонких слоев и не содержат каких-либо нестойких соединений. Ожидается также, что стоимость их изготовления будет на 30–40% ниже, чем для любого другого типа плоских дисплеев, включая OLED- и традиционные LCD- и PDP-панели.
Обратимся к физическим принципам работы Thick-film Dielectric ElectroLuminescent. Суть действия электролюминесцентных панелей заключается в приложении электрического поля к многослойной структуре из двух электродов (полупрозрачного и алюминиевого) и слою диэлектрика, на который нанесен слой люминесцентного фосфора. Последний излучает свет под воздействием электромагнитного поля. Обычно фосфор состоит из какого-либо полупроводника, играющего роль генератора «разогретых» электронов, и излучающих центров с поглотителями, в роли которых выступают атомы марганца, теллура или меди. Напряжение, необходимое для возбуждения люминесценции, столь велико, что пробивание тонкого слоя фосфора неизбежно. Поэтому обычно конструкция включает в себя два слоя диэлектрика, изолирующих фосфор от прямого контакта с электродами. Прибегнув к нанесению толстого слоя диэлектрика, сотрудникам iFire удалось увеличить надежность конструкции, что позволило масштабировать IEL-технологию на дисплеи большого формата и повысить их яркость.
Несмотря на полную производственную готовность технологии, перед специалистами из iFire не раз вставали сложнейшие, и, казалось бы, неразрешимые проблемы по доведению разработки до приемлемого потребительского уровня. Так, на первых порах технология казалась лишь уделом монохромных систем. Использовавшиеся вначале смеси наиболее ярких неорганических фосфоров — ZnS и SrSCe — характеризовались излучением широкого спектра длин волн, однако не позволяли получить чистый свет с заданной длиной волны. Первое, что пришло в голову ученым для решения указанной проблемы, использование цветных фильтров, которые успешно применяются в ЖК-технологии. Впрочем, в сфере неорганических электролюминесцентных тонкопленочных панелей такое ухищрение желаемого эффекта не принесло. Поэтому разработки продолжились.
Вторым шагом на пути достижения качественной цветопередачи стало использование фосфоров двух типов — белого и голубого свечения. Интересно, что необходимость совмещения этих крайне неустойчивых компонентов привела к прорыву в области неорганических фосфорсодержащих элементов. Для их совмещения ученые еще больше усложнили многослойную структуру. И новые матрицы теперь создавались путем обратной литографии таким образом, что несовместимые слои фосфора находились в разных слоях TDEL-матрицы.
В 2001 году техника литографического совмещения слоев фосфора дала положительные результаты — прототипы новых панелей по качеству цветопередачи «дотянулись» до ЭЛТ-устройств. В новых панелях применялся новый фосфор зеленого (SrSCe) и голубого (BaAl2S4Eu) свечения, а также фильтры для имитации красного цвета. Сегодня образцы TDEL-дисплеев демонстрируют превосходное качество цветопередачи. Перспективными областями применения этой технологии принято считать устройства самого широкого круга. TDEL-панели могут быть использованы при производстве широкоформатных телевизоров, экранов мобильных телефонов, не говоря уже о мониторах для десктопов. Впрочем, на пути внедрения технологии оказалась неожиданная преграда: конкуренция между TDEL и OLED настолько велика, что многие производители просто-таки теряются в выборе.
И у TDEL, и у OLED есть свои приверженцы. К примеру, в 2004 году компания TDK планирует приступить к массовому выпуску панелей на основе неорганических электролюминесцентных материалов, в которых собирается применять технологию, разработанную iFire Technology. По сообщению производителя, дисплеи нового типа будут иметь меньшую толщину, чем широко используемые сегодня ЖК-панели, а также весьма высокое качество отображения. Прототип 4,25-дюймового пассивноматричного неорганического электролюминесцентного дисплея TDK продемонстрировала на последней выставке CEATEC JAPAN. Прототип имел разрешение 240x180, размер пикселя у него составлял 0,11x0,33 мм. По утверждению компании, экспериментальный образец обладает наибольшей среди панелей своего типа яркостью — 200 кд/кв. м.
