перевод 5

Инженеры делают первый дисплей 'активной матрицей' с помощью нанопроводов

West Lafayette, Ind. - Инженеры создали первый "активной матрицей" дисплей, используя новый класс прозрачных транзисторов и схем, шаг к реализации приложений, таких как электронная бумага, гибкие цветные мониторы и "хэдз-ап" отображает в автомобильных ветровых стекол.

Транзисторы изготовлены из "нанопроводов", крошечных цилиндрических структур, которые собраны на стекле или тонких пленок из гибкой пластмассы. Исследователи использовали нанопровода как малые, как 20 нанометров - в тысячу раз тоньше человеческого волоса - создать дисплей, содержащий органические светодиоды или светодиоды. Эти ОСИД представляют собой устройства, которые могут соперничать яркость обычных пикселей в плоских телевизоров, компьютерных мониторов и дисплеев в бытовой электронике.

"Это шаг к демонстрации практического потенциала нанопроволок транзисторов в дисплеев и для других приложений," сказал Дэвид Джейнс, исследователь Birck центра нанотехнологий Университета Пердью и профессор в Школе электротехники и вычислительной техники.

Нанопроводов были использованы для создания активной матрицы дисплея доказательство правильности концепции, аналогичных тем в телевизоров и компьютерных мониторов. Дисплей с активной матрицей способен точно направить поток электроэнергии для производства видео, потому что каждый элемент изображения или пиксель, имеет свою собственную схему управления.

Полученные результаты будут подробно изложены в научно-исследовательскую работу, размещенные на обложке апрельского номера журнала Nano Letters. Статья была написана исследователями в Purdue, Северо-Западного университета и Университета Южной Калифорнии.

"Мы показали, как изготовить нанопроволоки электронику при комнатной температуре в простом процессе, который может быть практичным для коммерческого производства," сказал Tobin J. Marks, Владимирский Н. Н. Ипатьев исследований профессор химии в Вайнберга колледже Северо-Западного искусств и наук профессор материаловедения и инженерии.

ОСИД, в настоящее время используются в мобильных телефонах и MP3-дисплеев и телевизоров прототип, но их производство требует сложного процесса, и его трудно изготовить органические светодиоды, которые достаточно малы для дисплеев с высоким разрешением.

Nanowire-транзистор электроники может решить эту проблему, "сказал Маркс, который получил 2005 Национальной медалью науки." Мы считаем, что наш метод изготовления является масштабируемым, возможно, обеспечивает недорогой способ производства дисплеев с высоким разрешением для многих приложений ".

В отличие от обычных компьютерных чипов - называемых CMOS, дополняющего оксидов металлов полупроводниковых чипов - нанопроволоки тонкопленочные транзисторы могут быть получены с меньшими затратами при низких температурах, что делает их идеальными для включения в гибких пластиков, которые плавятся при высокотемпературной обработки.

Обычные жидкокристаллических дисплеев в плоских телевизоров и мониторов с подсветкой белым светом, и каждый пиксель действует как фильтр, который включается и выключается для создания изображений. ОСИД, однако, излучают свет непосредственно, устраняя необходимость подсветки экрана и делает возможным создавать более яркие дисплеи, которые являются тонкими и гибкими.

Эта технология также может быть использована для создания антенн, которые направлены микроволновых и радиосигналы более точно, чем существующие антенны. Такие антенны может улучшить прием сотового телефона и сделать его более трудно подслушать военных передач на поле боя.

Электронные дисплеи, такие как телевизионные экраны содержат миллионы пикселей, расположенных на пересечении строк и столбцов, которые пересекаются друг с другом. В новых выводах, исследователи показали, что они были в состоянии выборочно осветить конкретную строку с активной матрицей органических светодиодов на дисплее о размере ногтем.

"Дисплеи телевизоров способны осветить конкретный пиксель, расположенный, скажем, в 10-ом ряду, пятая колонна", сказал Джейнс. "Мы не в состоянии сделать это еще. Мы показали, что мы можем выбрать целый ряд в то время, ни один OLED, но мы приближаемся."

Будущие исследования будет включать в себя работы по проектированию дисплеев, которые могут контролировать отдельные светодиоды для создания изображения, сказал Джейнс.

"Уникальный аспект этих дисплеев является то, что они являются прозрачными," сказал он. "До тех пор пока пиксели не будут активированы, область дисплея выглядит слегка тонированного стекла."

Нанопровода транзисторы выполнены из прозрачного полупроводника под названием оксид индия, потенциальной замены кремния в будущих прозрачных схемах. В ОСИД состоят из транзисторов, электродов, изготовленных из материала, называемого оксида индия и олова и пластиковые конденсаторы, хранящие электроэнергии. Все материалы являются прозрачными, пока они не будут активированы, чтобы излучать свет.

"Это может включить такие приложения, как GPS навигационные дисплеи прямо на лобовом стекле вашего автомобиля," сказал Джейнс. "Представьте себе, что локальная карта отображается на лобовом стекле, так что вы не должны оторвать глаз от дороги."

Новые светодиоды имеют яркость почти сравнимую с пикселями в коммерческих плоскопанельных телевизоров. В ОСИД имеют среднюю яркость более чем 300 кандел на квадратный метр, по сравнению с 400-500 кандел на квадратный метр для коммерчески доступных жидкокристаллических дисплеев телевизоров.

"Даже в этой первой демонстрации, мы довольно близки к яркости вы видите на ЖК-телевизором," сказал Джейнс.

Исследователи также продемонстрировали, что они могли бы создать ОСИД подходящего размера для коммерческих дисплеев, около 176 от 54 микрон, или миллионных метра. ОСИД, что размер был бы идеальным для маленьких дисплеев в мобильных телефонах, персональных цифровых помощников и других портативной электроники.

Исследование финансировалось НАСА через Институт наноэлектроники и вычислительной техники, основанной на Discovery Park Пердью.

В документе Nano Letters был автором Sanghyun Ju, докторской научный сотрудник в школе Пердью электротехники и вычислительной техники; докторанты Цзяньфэн Ли и Лю июня в Северо-Западном; докторанты Po-Чан Чен, Hsiaokang Чанг и Фумияки Ishikawa в Университете Южной Калифорнии; Молодой аспирант-Чжин Ха в Северо-Западном; Chongwu Чжоу, доцент кафедры электротехники в Университете Южной Калифорнии; Антонио Факкетти, профессор научный сотрудник в отделе химии Северо-Западного университета; и Маркс и Джейнс.