Elektronické zariadenia s displejom sa stali neoddeliteľnou súčasťou nášho každodenného života a vyžadovali si stále viac pozornosti sami. Obrazovky monitorov a televízorov, tabletov a smartfónov, foto a videokamery vyzerajú milióny ľudí každý deň. Niekto pracuje, niekto sa baví, ale každý chce vidieť vysokokvalitný obraz na displeji.
V posledných rokoch má vedenie v oblasti výroby matrix technológiu LCD s podsvietením LED. Avšak technológia OLED, založená na schopnosti organických LED vyžarovať svetlo, neprestáva "kráčať na podpätkoch". Aké sú OLED displeje a čo im bráni hrať na obrazovkách LCD rovnako?
Princíp práce a výrobnej technológie
Organická svetelná dióda alebo skrátená OLED je polovodičové zariadenie založené na organických zlúčeninách, ktoré pri prechode elektrickým prúdom vyžarujú viditeľné svetlo. V jednom prípade organická LED nepredstavuje praktický záujem. Preto sú v matici zjednotené na vytvorenie zariadení na zobrazovanie informácií.
OLED technológia je proces vytvárania štruktúry tenkého filmu, ktorá sa aplikuje na niekoľko vrstiev polymérov rôznej vodivosti.
Obrázok vo vertikálnej časti znázorňuje štruktúru OLED v dvojvrstvovej interpretácii. Tu sú umiestnené dve polymérne vrstvy medzi elektródami (anóda a katóda), na ktoré sa aplikuje napätie zodpovedajúcej polarity. V tomto prípade je horná (emisná) vrstva naplnená elektrónmi vytvorenými katódou, ktoré smerujú na hranicunižšia (stráviť) vrstvu. Zároveň vodivá vrstva prijíma kladný náboj z anódy a smeruje otvory k hranici s hornou vrstvou. Hranica dvoch polymérov pripomína p-n-spojenie bežného polovodiča, kde prebieha proces rekombinácie. V tomto prípade sa však nábojové častice rekombinujú v emisnej vrstve, čo sa dosiahne na úkor väčšej rýchlosti otvoru v organických štruktúrach. Rovnako ako u bežných LED, straty energie elektrónom sprevádza emisia fotónov vo viditeľnom spektre vlny. Z tohto dôvodu sa horná vrstva nazýva emisia.
Organické svetlo vyžarujúce svetlo len vtedy, keď je napätie na polarite napájania. Ak elektródy aplikovali späť napätie, potom sa elektróny a otvory nebudú rekombinovať. Materiál pre anódu je spravidla fólia transparentného oxidu india a pre katódu je vyrobená z hliníka alebo vápnika.
Hlavné smery
Nezávislý výskum o vytváraní matríc OLED medzi vedcami z rôznych krajín prispel k vzniku LED displejov, ktoré sa líšili typom a účelom. Každá technológia má svoje praktické výhody a následne perspektívu vývoja.
TOLED (Transparentná OLED) - umiestnené ako priehľadné zariadenie na vyžarovanie organického svetla. Technologicky môžete špecifikovať ľubovoľný smer žiarenia, vrátane obojsmernej. TOLED je vybavený vysoko kontrastným obrazom a priehľadnosťou filmu vo vypnutom stave, čo značne rozširuje rozsah ich aplikácie.
FOLED (Flexibilné OLED) - je realizovaná fixáciou organického filmumedzi pružnými elektródami. Vzhľadom k tomu, že elektródy môžu pôsobiť ako najjemnejšie hliníkové fólie a transparentné fólie, požičané od TOLED. Môžete tak vytvoriť flexibilné priehľadné obrazovky so širokými možnosťami, umiestňovať ich na čelné sklo automobilov a na lietadlách. Teraz už existujú televízory s zakriveným OLED displejom.
SOLED (Stacked OLED) - je štruktúra vertikálne integrovaných organických LED diód. Každý pixel (modrý, červený, zelený) je jeden nad druhým, čo umožňuje niekoľkokrát zvýšiť rozlíšenie obrazovky. Nepopierateľným znakom SOLED je faktor plnenia farieb rovný 100%. To znamená, že keď je úloha na obrazovke červená, všetky pixely budú iba červené. Vrátane podobného režimu v zobrazeniach s horizontálnou štruktúrou zakáže modré a zelené pixely. Výsledkom bude takzvané medzery, ktoré sa stanú viditeľnými na obrazovkách s veľkou uhlopriečkou.
Je zrejmé, že ďalší vývoj technológií OLED spočíva v celkovej implementácii týchto techník a v vydávaní flexibilných, vysoko kontrastných a transparentných displejov.
Samostatnou líniou je pridelenie panelu OLED s bielym žiarením. Ich praktická implementácia je jednoduchšia, pretože eliminuje potrebu vytvárať jednotlivé pixely a riadiace matice. Pomocou fosforu môžete nastaviť akýkoľvek odtieň a meniť prúd - nastaviť jas. Panely veľkej veľkosti môžu byť použité ako ekonomické stropné a stenové svietidlá.
Hlavné rozdiely OLEDzobrazuje
Hlavným rozdielom medzi OLED a LCD displejmi je absencia jednotky podsvietenia. Organické svetelné diódy samostatne vyžarujú svetlo a nevyžadujú dodatočný svetelný zdroj na vytvorenie obrazu. Na druhej strane kvalita LCD obrazovky závisí priamo od typu podsvietenia a napriek tomu, že bez výmeny luminiscenčných žiaroviek s kompaktnejšími LED diódami bez nich, nemôžete bez nich. Dokonca aj najjemnejšie podsvietenie LED sa skladá z LED diód SMD, optických vlákien, reflektorov a ich montážnych uzlov, ktoré prirodzene ovplyvňujú hrúbku, hmotnosť ako obraz a spoľahlivosť produktu.
Okrem toho matrice OLED pripisujú nižšiu spotrebu energie, opäť v dôsledku nedostatku podsvietenia. Tento rozdiel však nie je taký významný. Ak chcete osvetliť každú organickú diódu LED, musíte prejsť prúd. Výsledkom je OLED 55-palcový televízor? spotrebuje približne 100 wattov, čo je porovnateľné s porovnateľnosťou s podobnou LCD televízorom.
Dôležitou vlastnosťou každého zobrazenia je uhol pohľadu. V obrazovkách OLED je táto možnosť dosiahnutá dokonalým spôsobom a môžete sa na ňu pozrieť z jednej strany, zhora a zhora, bez toho, aby došlo k zhoršeniu kvality obrazu. V paneloch LCD sa tento výsledok dosahuje na matriciach IPS. Avšak nebolo možné úplne zbaviť deformácií.
Kontrast displejov OLED je niekoľkokrát vyšší ako kontrast displejov z tekutých kryštálov v dôsledku dvoch faktorov. Po prvé, nie je žiadne ďalšie podsvietenie. Po druhé, organická LED dióda nevydáva nič, čo znamená, že je vnímanáoko ako absolútne čierna bodka. Kontrast produkovaný televízormi je 10 000: 1. Podľa vývojárov to je ďaleko od hranice.
OLED displej je 1000 krát rýchlejší ako displej LCD. Dôkazom toho je doba odozvy, ktorá je približne 10 μs. Porovnaním tejto hodnoty so schopnosťou ľudského oka, môžeme s istotou povedať, o nedostatku zotrvačnosti pri sledovaní najdynamickejšiu škvrny.
Jas každého žiarenia organickej LED závisí od hodnoty jednosmerného prúdu. Ovládaním prúdu pixelov môžete dosiahnuť požadovaný jas bez straty kvality, čo sa nedá dosiahnuť v LCD technológii. Práca na monitore OLED je rovnako príjemná aj v noci a za slnečného počasia. Teoreticky môže matrica indikátora jasu OLED prekročiť 100 tis. Cd /m2. V tomto režime však životnosť LED klesá prudko. Preto sú v praxi obmedzené na jas 1000 cd /m2.
Výhody a nevýhody technológie OLED
na základe predchádzajúcej časti má niekoľko pozitívnych aspektov, ktoré tvoria zobrazenie na organické svetlo emitujúce diódy predčí všetky predchádzajúce technológie,
- menšia hmotnosť a veľkosť, ktorá sa dosiahne v dôsledku malej hrúbky matrice;
- nízka spotreba energie, ktorá sa v budúcnosti zníži;
dokonalý uhol pohľadu;
- absencia osvetlenia;
- Kontrast, jas a doba odozvy sú niekoľkokrát lepšie ako LCD;
- schopnosť vytvoriť flexibilné a transparentné obrazovky, ktoré budú pracovať neustále v širokom rozsahu teplôt.
Rovnako ako všetkyvýrobný proces, výroba matíc OLED má nevýhody, ktoré významne bránia ich sériovej výrobe. A hlavný obmedzujúci faktor nie je taký závislý od nedokonalosti technológie, ktorú určuje kúpna sila.
Druhou nevýhodou je malé množstvo kontinuálnych organických diód vyžarujúcich svetlo niektorých farieb. Tento problém sa však už úspešne vyriešil, čo dokazuje masová výroba notebookov a televízorov OLED spoločnosťami svetovej triedy.
Medzi nevýhody patrí účinok blikania obrazovky, ku ktorému dochádza v dôsledku dlhotrvajúceho zobrazovania statického obrazu. Efekt sa podobá na prejav falošného obrazu na CRT a plazmových monitoroch. Aby sa eliminovalo spaľovanie LED, nové modely matíc zaviedli dynamický posun farebných pixelov, ktoré sú nepostrehnuteľné pre oči.
OLED technológia bude vylepšená a zdokonalená ešte niekoľko rokov, čo sa dnes dá nazvať aj jej negatívnou stránkou.
Perspektívy a rozsah pôsobnosti
Nie je pochýb o tom, že technológia OLED bude dominovať na trhu elektroniky. Ale zatiaľ čo tento inovatívny spôsob zobrazovania informácií je nútený prekonať veľké ťažkosti spojené s potrebou veľkých komerčných infúzií. Z tohto dôvodu niektoré spoločnosti výrazne znížili náklady alebo úplne zastavili financovanie výskumu na vlastných matriciach OLED. Napríklad spoločnosť Sony vsadila na výrobu LCD televízorov s rozlíšením 4K, keďže tento prístup je ekonomicky životaschopný.
Medzi tými, ktorí sa nechcú vzdať a naďalej zlepšovať kvalitu displejov na organických diódach LED, obľúbené sú aj LG a Samsung. V blízkej budúcnosti tieto spoločnosti očakávajú zníženie nákladov na matrice OLED a stanú ich hlavnými dodávateľmi pre iných výrobcov elektronických zariadení.
Už teraz môžete sledovať aktívnu propagáciu "inteligentných" gadgetov s malými obrazovkami. OLED hodinky, smartfóny, netbooky nájdu svojich kupujúcich, pre ktorých sú preplatky vo výške 20-30% - nič v porovnaní so super kvalitnými obrazmi. Maloobchodná cena OLED TV 55? v súčasnosti je 2 až 2,5 krát vyššia ako LCD TV s rovnakými parametrami.
Ako rýchlo môže OLED zaujať špičkovú dobu. Jednou vecou s istotou je, že trh s OLED displejom bude postupovať každý rok.
