OLED, SMOLED och PLED OLED är samlingsnamnet på de tekniker som använder organiska molekyler som lysdiodmaterial. Den ursprungliga tekniken använder små organiska molekyler, och kallas därför ibland SMOLED (small molecule organic light emitting diodes). Men eftersom den fortfarande är den vanligaste är det oftast SMOLED man menar när man säger OLED. PLED, där p står för polymer, är en alternativ teknik med större molekyler. Eftersom polymerer är organiskt material kan det sägas vara en OLED-teknik, men på grund av att OLED blivit synonymt med SMOLED ställs OLED och PLED ofta i motsats till varandra. Dendrimer är komplicerade organiska molekyler med många förgreningar som kan skräddarsys efter önskvärda egenskaper. De kan sägas vara en tredje OLED-teknik.

1987 upptäckte forskare på Kodak Eastman att man kunde få en film av små organiska molekyler att av-ge ljus vid spänning. Tillsammans med ett rutnät av anoder och katoder kunde materialet användas som bildskärmsteknik. OLED-tekniken var född. 1989 lyckades man på universitetet vid Cambridge göra samma sak med polymerplast formade i större molekyler, grunden för PLED.

I dag är positionerna i det närmaste identiska. Kodak har de flesta patenten kring OLED med små molekyler, och de licensierar tekniken till skärmtillverkare. Universitets-spinoffen Cambridge Display Technology gör sammalunda med PLED. Och OLED har fortfarande två års försprång.

Längre livslängd för PLED
Försprånget innebär i dagsläget att det finns OLED-skärmar i färg i enstaka kommersiella produkter, medan PLED än så länge bara finns i monokroma skärmar.

Men försprånget börjar minska, och PLED verkar redan nu ligga före på ett annat problemområde: livslängden. Här talar man fortfarande om 10 000 timmars användning för traditionell OLED-teknik, medan PLED-tillverkarna lanserat skärmar med 30 000 timmar. 10 000 timmar motsvarar ungefär ett års nonstop-användning. För en mobiltelefon som används max ett par timmar om dagen och byts ut efter två år är det kanske acceptabelt, men inte för till exempel industridisplayer.

- PLED-tillverkarna har varit snabbare på att få upp livslängden. Men vi valde också PLED för att OLED-tillverkarna är väldigt inriktade på mobiltelefontillämpningar, med volymer på 10 000 eller mer. Det är inte aktuellt för våra kunder, säger Gunnar Boxström på distributören Scancraft.

Blått svårt
Ett problem som både OLED och PLED-utvecklarna fått brottas med är att det, precis som för vanliga lysdioder, har varit svårare att få fram blå dioder med starkt ljus och lång livslängd än röda och gröna. Ett annat bekymmer är att man kan få inbränningseffekter på samma sätt som man en gång i tiden fick i katodstråleskärmar.

Fördelarna med OLED och PLED jämfört med dagens LCD-teknik är däremot så uppenbara att man är beredd att lägga ner mycket kraft på att lösa problemen. Organiska lysdioder har i det närmaste obegränsad betraktningsvinkel. Uppdateringshastigheten är betydligt högre än för de tröga LCD-skärmarna. Kontrasten är bättre, energiåtgången avsevärt mindre, skärmarna kan bli lättare och tunnare, och tillverkningsprocessen är betydligt enklare, vilket gör att de har potential att vara mycket billigare om bara volymproduktionen kommer igång.

Billig process
I Kodaks och CDTs labb ligger man naturligtvis före de kommersiella tillämpningarna. Från Cambridge meddelar man att man fått fram livslängder på 30 000 timmar för alla färger. I labbet börjar också fördelarna med PLED jämfört med OLED visa sig.

Framför allt är det tillverkningsprocessen som är till PLEDs fördel. Traditionell OLED med små molekyler kräver ångdeponering. Polymerer däremot är vätskelösliga, och kan appliceras i en enklare spinnerprocess. Nu har dessutom CDT förenklat processen ytterligare, och ersatt spinnern med en bläckstråleprocess.

- Bläckstrålen kan användas för fler av processtegen, inte bara polymerlagret. Avkastningen vi får är väl-digt uppmuntrande. Utrustningen är billigare, och dessutom minskar materialförbrukningen markant, eftersom spinnern ger en hel del spill, säger Terry Nicklin, pressansvarig på CDT.

- Bläckstråleprocessen är dessutom väldigt viktig om man vill konstruera större skärmar, för datorer och tv-apparater, fortsätter han.

Nytt skärmmaterial
CDT erkänner dock indirekt att OLED har fördelar framför PLED. Genom ett företagsköp har man tillskansat sig tekniken till ett nytt skärmmaterial, dendrimer. Dendrimer är symmetriska organiska molekyler som förgrenar sig till ett stort antal grenar. Det finns stora möjligheter att skräddarsy dendrimermolekylerna för att få fram precis de egenskaper man behöver.

Än så länge finns det inga dendrimerskärmar till salu, men enligt Terry Nicklin är tekniken färdig för kommersiell drift i dag. På CDTs egen hemsida sägs det att dendrimer kombinerar "fördelarna med OLED" med vätskelösligheten för PLED. Terry Nicklin svävar dock en smula på frågan om vilka fördelar det handlar om.

- Det handlar bara om det försprång OLED med små organiska molekyler har. Dendrimer kan utnyttja det försprånget, samtidigt som man kan använda de tillverkningsprocesser som utvecklats för PLED.

Elias Nordling