Zrozumienie technologii wyświetlania OLED

Śnijmy o telewizorze wysokiej rozdzielczości, który ma nawet mniej niż ćwierć cala grubości, jest zakrzywiony i ma około 80 cali szerokości. Co więcej, zużywa mniej energii niż zwykły telewizor i można go zwinąć, jeśli nie chcesz go używać. Możesz także nosić ten telewizor, gdziekolwiek chcesz. A co by było, gdybyśmy mogli mieć monitor wbudowany w naszą odzież? Czy to wygląda na prawdziwe, czy tylko sen? Cóż, te urządzenia mogą istnieć w najbliższym czasie przy użyciu najnowszej technologii OLED.

W skrócie Organic Light Emitting Diode, OLED to niedawno opracowana technologia wyświetlania, w której warstwa związku organicznego emituje światło, gdy przepływa przez nią prąd elektryczny, wraz z kombinacją filtrów i rafinatora kolorów, aby uzyskać obrazy o wysokiej rozdzielczości. Pakuje się w arkusze na bazie węgla między dwiema naładowanymi elektrodami, składającymi się z metalowej katody i przezroczystej anody. Folie organiczne otaczają przezroczystą warstwę otworu, warstwę emisyjną i transportującą elektrony wewnątrz niego. Gdy do komórki OLED doprowadzany jest prąd, ładunki dodatnie i ujemne pojawiają się w warstwie emisyjnej i tworzą światło świecące elektrycznie. Wyświetlacze OLED są urządzeniami emisyjnymi i działają na zasadzie emitowania światła, a nie modulowania lub odbijania światła.

Chociaż "LED" i "OLED" używają technologii "diod elektroluminescencyjnych", proces projektowania każdej z nich jest w rzeczywistości zupełnie inny. Podczas gdy wyświetlacze LED wykorzystują szereg diod LED jako podświetlenie tradycyjnych wyświetlaczy LCD, w wyświetlaczach OLED warstwa organiczna tworzy własne źródło światła dla każdego piksela. Powoduje to lepszą klarowność i kolorystykę obrazów.

Rzut oka na technologię OLED

Arkusze stosowane w urządzeniach OLED są wykonane z materiałów na bazie węgla organicznego, które świecą, gdy przepływa przez nie prąd. Są znacznie wydajniejsze i prostsze w użyciu niż monitory LCD, ponieważ nie są zależne od podświetlenia i filtrów. Zapewniają doskonałą jakość obrazu z niesamowitą wyrazistością. Zapewniają również wspaniałe cechy kolorystyczne; mają stosunkowo szybki wskaźnik odpowiedzi i szerszy zakres kątów widzenia. Wykorzystywane są również do produkcji oświetlenia OLED.

Ta technologia została wymyślona na początku lat 80. Został on dalej opracowany, aby zastąpić technikę LCD, ponieważ technologia OLED jest porównywalnie jaśniejsza, cieńsza i lżejsza niż wyświetlacze LCD. Zużywają również mniej energii niż monitory LCD i oferują funkcje o wyższym kontraście. Najbardziej atrakcyjną zaletą, jaką posiada w porównaniu z wyświetlaczami LCD, jest to, że są one stosunkowo tańsze w produkcji, a zatem są opłacalne.

Działanie OLED

Technologia OLED działa na bardzo prostej zasadzie. Za każdym razem, gdy do elektrod doprowadzany jest prąd, wokół niego powstaje pole elektryczne, ładunki zaczynają przemieszczać się w urządzeniu. Elektrony uciekają z katody, a otwory od anody przemieszczają się w odwrotnym kierunku. Siła elektrostatyczna łączy elektrony i dziury i tworzą one foton, który jest związanym stanem elektronu i dziury. Ta rekombinacja ładunków powoduje powstanie fotonu o określonej częstotliwości, która jest określona przez lukę energetyczną, która powstaje między poziomami LUMO i HUMO emitujących cząsteczek. Ta moc elektryczna, która jest przyłożona do elektrod, jest zamieniana na światło wypromieniowane z urządzenia.

Różne materiały są używane do wytwarzania różnych kolorów światła, które łączą się, tworząc białe źródło światła. Ogólnie materiał anody składa się z tlenku cyny indu, ponieważ jest przezroczysty dla światła widzialnego i ma wysoką funkcję roboczą. Materiał wspomaga wtryskiwanie otworów do poziomu warstwy organicznej HOMO. Materiały takie jak bar i wapń są powszechnie używane do produkcji elektrod katodowych, ponieważ mają mniejszą funkcję roboczą i mogą promować wtryskiwanie elektronów do poziomu LOMO warstwy organicznej. Materiały te również wymagały pokrycia metalami, takimi jak aluminium, ponieważ są one z natury bardzo reaktywne i często wymagają pokrycia warstwą ochronną.

Materiały stosowane w diodach OLED

Podstawowa struktura OLED zawiera katodę do wprowadzania elektronu, warstwę emisyjną i anodę do usuwania z niej elektronów. Chociaż nowoczesne diody OLED zawierają znacznie więcej warstw, to jednak podstawowa funkcjonalność pozostaje taka sama we wszystkich typach diod OLED. Istnieje kilka rodzajów materiałów OLED, które są wykorzystywane do produkcji OLED. Najbardziej fundamentalny podział dotyczy małych cząsteczek OLED i dużych cząsteczek OLED. Wszystkie komercyjnie używane diody OLED są oparte na małych cząsteczkach, co nazywa się SMOLED. Działają lepiej i wydajniej. Materiały emitujące używane w diodach OLED są fluorescencyjne lub fosforyzujące. Materiały fluorescencyjne mają dłuższą żywotność, chociaż są mniej zaradne niż późniejsze. Większość diod OLED wykorzystuje materiały fosforyzujące, ponieważ zapewniają lepsze usługi i dłuższą żywotność.

AMOLED i PMOLED to terminy związane z wyświetlaniem OLED. PMOLED ma ograniczony zasięg i rozdzielczość, chociaż są ekonomiczne niż AMOLED. Te wyświetlacze są bardzo skomplikowane w produkcji, ale są wydajne w użyciu i mogą mieć również większe wymiary. Wyświetlacze PMOLED są wykorzystywane do produkcji mniejszych urządzeń, podczas gdy wyświetlacze AMOLED są używane w telewizorach, tabletach i smartfonach.

Zastosowania OLED

Technologia OLED jest wykorzystywana w komercyjnych zastosowaniach telefonów komórkowych, cyfrowych odtwarzaczy multimedialnych, radioodbiorników samochodowych, aparatów cyfrowych, telewizorów itp. W mechanizmie zastosowano przenośne wyświetlacze, dzięki czemu mniejsza żywotność nie jest już problemem w tym celu. Może być również stosowany do oświetlenia uniwersalnego, a także do wyświetlaczy i tylnych źródeł światła w wyświetlaczach LCD, sygnalizacji świetlnej, sygnalizacji awaryjnej lub zastosowaniach motoryzacyjnych.

Zalety technologii OLED

Technologia OLED naprawdę otworzyła szerokie wrota dla wielu postępów i zmian w dziedzinie maszyn, narzędzi i sprzętu elektronicznego. Oferuje następujące korzyści:

• Nie wykorzystuje płynnego materiału i ma solidną konstrukcję, dzięki czemu zapewnia lepszą odporność.
• Można je oglądać pod dowolnym kątem i daje szerokie możliwości podziwiania widoku. Mimo to nigdy nie odczuwamy żadnych zniekształceń na ekranie i żadnej wady w jakości.
• Może mieć grubość zaledwie 1 mm, czyli nawet mniej niż połowę grubości wyświetlaczy LCD. W rezultacie są lżejsze.
• Czas reakcji diod OLED to 1/1000 wyświetlaczy LCD.
• Może pracować w najniższej możliwej temperaturze, nawet jeśli wynosi ona minus 40 stopni.
• Jest to opłacalne, ponieważ produkcja jest również rozsądna.
• Dają jaśniejsze światło i zużywają mniejszą moc.
• Oferuje wyższą wydajność i większe źródła powierzchni.
• Elastyczny wyświetlacz i regulowana emisja.

Wady technologii OLED

Z niezliczonymi zaletami, mamy również pewne wady i wady technologii, o których mowa poniżej:

• Kryzys czystości kolorów jest wadą urządzenia, ponieważ trudno jest wyświetlić świeże i bogate kolory.
• Woda może go łatwo uszkodzić.
• Nie można uzyskać produkcji wielkoseryjnej na ekranach wielkoformatowych.
• Zwykle ma żywotność 5000 godzin, czyli znacznie mniej niż wyświetlacze LCD.
• Najbardziej widoczną wadą diod OLED jest to, że nie można ich zobaczyć w obecności bezpośredniego światła słonecznego.

Twórcy próbowali wprowadzić pozytywne zmiany w tych wadach i dlatego opracowali diody OLED o dłuższej żywotności. Czerwono-zielone diody OLED mają żywotność od 46000 do 230000 godzin, podczas gdy niebieskie diody OLED mają żywotność około 14000 godzin. Wyprodukowano również większe panele OLED.

Wyzwania stojące przed diodami OLED

Chociaż technologia dokonała w ostatnim czasie wielkiego skoku, nadal istnieje kilka wyzwań, przed którymi stoją branże OLED. Są one wymienione w następujący sposób:

• Żywotność materiałów OLED
• Wydajność rozpuszczalnego OLED
• Zwiększenie wydajności świetlnej diod OLED
• Balans kolorów.
• Zalania.

Najnowsze osiągnięcia w technologii OLED

Technologia OLED była szeroko stosowana w ostatnich latach i zgodnie z badaniem odnosi spory sukces. Samsung jest dziś wiodącym producentem wyświetlaczy AMOLED. Każdego roku produkuje ponad 200 milionów wyświetlaczy i już niedługo zwiększy możliwości produkcyjne ich produkcji. Koncentruje się na mniejszych wyświetlaczach o przekątnej 5–10 cali, które są obecnie używane w smartfonach i tabletach.

LG produkuje również OLED do większych paneli wyświetlaczy. Firma wykorzystała diody OLED do produkcji telewizorów o przekątnej od 55 do 77 cali.

Nawet jeśli obie firmy produkowały wystarczającą liczbę diod OLED każdego roku, nadal wielkość produkcji była stosunkowo wolniejsza. Jak poinformowały obie firmy o zwiększeniu swoich mocy produkcyjnych, oczekiwania co do większej produkcji diod OLED zostały poszerzone, a opinia publiczna oczekuje również wprowadzenia nowych produktów.