Pochopenie technológie zobrazovania OLED

Poďme snívať o televízii s vysokým rozlíšením, ktorá je dokonca menej ako štvrť palca silná, zakrivená a asi 80 palcov široká. Okrem toho spotrebuje menej energie ako váš bežný televízor a je možné ho zrolovať, ak ho nechcete používať. Túto televíziu môžete tiež nosiť so sebou, kamkoľvek chcete. Čo keby sme mohli mať v oblečení zabudovaný monitor displeja? Vyzerá to reálne alebo len ako sen? Tieto zariadenia môžu v blízkej budúcnosti existovať pomocou najnovšej technológie OLED.

Skratka pre Organic Light Emitting Diode, OLED je nedávno vyvinutá technológia zobrazovania, pri ktorej vrstva organickej zlúčeniny vyžaruje svetlo, keď ním preteká elektrický prúd, spolu s kombináciou filtrov a zjemňovača farieb na vytváranie obrazov vo vysokom rozlíšení. Je balený v doskách na báze uhlíka medzi dvoma nabitými elektródami, ktoré pozostávajú z kovovej katódy a priehľadnej anódy. Filmy na organickej báze obklopujú priehľadnú vrstvu otvorov, emisnú vrstvu a vrstvu transportu elektrónov vo vnútri. Keď sa na článok OLED privedie prúd, kladné a záporné náboje sa znova rozptýlia v emisnej vrstve a vytvoria elektrolytické svetlo. OLED displeje sú emisné zariadenia a fungujú skôr na vyžarovanie svetla ako na moduláciu alebo odrážanie svetla.

Aj keď „LED“ aj „OLED“ využívajú technológiu „diódy emitujúcej svetlo“, proces navrhovania každej z nich je v skutočnosti úplne odlišný. Zatiaľ čo LED displeje používajú ako tradičné podsvietenie LCD displejov rad LED, v OLED displejoch vytvára organická vrstva pre každý pixel vlastný zdroj svetla. Výsledkom je lepšia jasnosť a farba obrázkov.

Letmý pohľad na OLED technológiu

Tabule používané v zariadeniach OLED sú pripravené z materiálov na báze organického uhlíka, ktoré sa rozsvietia, keď cez ne prúdi prúd. Sú oveľa efektívnejšie a ľahšie sa používajú ako LCD, pretože nie sú závislé od podsvietenia a filtrov. Poskytujú nádhernú kvalitu obrazu s úžasnou čistotou. Poskytujú tiež brilantné farebné prvky; majú relatívne rýchlu odozvu a širší rozsah pozorovacích uhlov. Používajú sa tiež na výrobu OLED svietidiel.

Táto technológia bola vyrobená začiatkom 80. rokov. Ďalej bol vyvinutý s cieľom nahradiť techniku LCD, pretože technológia OLED je porovnateľne jasnejšia, tenšia a ľahšia ako LCD. Spotrebujú tiež menšiu energiu ako LCD a ponúkajú funkcie s vyšším kontrastom. Najatraktívnejšou výhodou, ktorú má v porovnaní s LCD, je to, že ich výroba je porovnateľne lacnejšia, a preto je nákladovo efektívna.

Fungovanie OLED

Technológia OLED funguje na veľmi jednoduchom princípe. Zakaždým, keď na elektródy privedie prúd, okolo neho sa vytvorí elektrické pole, náboje sa začnú pohybovať v prístroji. Elektróny unikajú z katódy a otvory sa pohybujú od anódy v opačnom smere. Elektrostatická sila spája elektróny a diery dohromady a vytvárajú fotón, ktorý je viazaným stavom elektrónu a diery. Táto rekombinácia nábojov vyvíja fotón s danou frekvenciou, ktorá je daná energetickou medzerou, ktorá sa vytvorí medzi hladinami LUMO a HUMO emitujúcich molekúl. Táto elektrická energia, ktorá sa privádza na elektródy, sa premení na svetlo vyžarované zo zariadenia.

Na výrobu rôznych farieb svetla sa používajú rôzne materiály a farby sa kombinujú, aby vytvorili biely zdroj svetla. Všeobecne je anódový materiál vyrobený z oxidu india a cínu, pretože je priehľadný pre viditeľné svetlo a má vysokú pracovnú funkciu. Materiál pomáha podporovať vstrekovanie otvorov do HOMO úrovne organickej vrstvy. Na výrobu katódových elektród sa bežne používajú materiály ako bárium a vápnik, ktoré majú nižšiu pracovnú funkciu a môžu podporovať vstrekovanie elektrónov do úrovne LOMO organickej vrstvy. Tieto materiály musia byť tiež pokryté kovmi, ako je hliník, pretože majú veľmi reaktívny charakter a často potrebujú ochrannú vrstvu.

Materiály použité v OLED

Základná štruktúra OLED obsahuje katódu na zavedenie elektrónu, emisnú vrstvu a anódu na odstránenie elektrónu z nej. Aj keď moderné OLED obsahujú oveľa viac vrstiev, základná funkčnosť zostáva rovnaká vo všetkých typoch OLED. Pri výrobe OLED sa používa niekoľko druhov materiálov OLED. Najzákladnejšie rozdelenie je na OLED s malou molekulou a OLED s veľkou molekulou. Všetky komerčne využívané OLED sú založené na malých molekulách, ktoré sa nazývajú SMOLED. Podávajú lepšie a efektívnejšie výkony. Emitorové materiály, ktoré sa používajú v OLED, sú fluorescenčné alebo fosforeskujúce. Fluorescenčné materiály majú dlhšiu životnosť, aj keď sú menej vynaliezavé ako neskoršie. Väčšina OLED používa fosforeskujúce materiály, pretože poskytujú lepšie služby a dlhodobejšie fungovanie.

AMOLED a PMOLED sú výrazy týkajúce sa zobrazenia OLED. PMOLED má obmedzený rozsah a rozlíšenie, aj keď sú ekonomické ako AMOLED. Výroba týchto displejov je veľmi zložitá, ich použitie je však efektívne a je možné ich dimenzovať aj na väčšie rozmery. Displeje PMOLED sa používajú na výrobu menších zariadení, zatiaľ čo displeje AMOLED sa používajú v televíznych prijímačoch, tabletoch a smartfónoch.

Aplikácie OLED

Technológia OLED sa používa v komerčných aplikáciách mobilných telefónov, prehrávačov digitálnych médií, autorádií, digitálnych fotoaparátov, televízií atď. V mechanizme sa používajú prenosné displeje, takže nízka životnosť v tomto prípade už nie je problémom. Môže sa tiež použiť na univerzálne osvetlenie, ako aj na displeje a zdroje zadného svetla na LCD displejoch, dopravné signály, núdzové signály alebo automobilové aplikácie.

Výhody technológie OLED

Technológia OLED skutočne otvorila bránu k mnohým pokrokom a vývojom v oblasti strojov, nástrojov a elektronických zariadení. Ponúka nasledujúce výhody:

Nepoužíva žiadny tekutý materiál a pozostáva z pevnej konštrukcie, vďaka čomu ponúka lepšiu odolnosť.
Dajú sa na ne pozerať z ľubovoľného uhla a poskytujú široký rozsah potešenia z pohľadu. Napriek tomu nikdy nepociťujeme žiadne skreslenie obrazovky a žiadnu nevýhodu v kvalite.
Môže mať hrúbku iba 1 mm, čo je dokonca menej ako polovica hrúbky LCD. Vďaka tomu majú ľahšiu váhu.
Čas odozvy OLED je 1/1000 LCD.
Môže pracovať pri najnižšej možnej teplote, aj keď je mínus 40 stupňov.
Je to nákladovo efektívne, pretože aj výroba je primeraná.
Poskytujú jasnejšie svetlo a spotrebúvajú nižšiu energiu.
Ponúka vyššiu účinnosť a väčšie plošné zdroje.
Flexibilný displej a nastaviteľné vyžarovanie.

Nevýhody technológie OLED

S nespočetnými výhodami máme aj niektoré nedostatky a nevýhody technológie, ktoré sú uvedené nižšie:

Kríza čistoty farieb nie je v prístroji dostatočná, pretože je ťažké zobraziť čerstvé a sýte farby.
Ľahko sa môže poškodiť vodou.
Nie je možné získať veľké množstvo produkcie veľkoplošných obrazoviek.
Zvyčajne prichádza s životnosťou 5 000 hodín, ktorá je oveľa nižšia ako u LCD.
Najvýznamnejšou nevýhodou OLED je, že ich nie je možné vidieť za prítomnosti priameho slnečného žiarenia.

Vývojári sa pokúsili urobiť pozitívne zmeny v týchto nevýhodách, a tak vyvinuli OLED s dlhšou životnosťou. Červené a zelené OLED majú životnosť 46 000 až 230000 hodín, zatiaľ čo modré OLED majú životnosť okolo 14000 hodín. Vyrábali sa tiež väčšie panely OLED.

Výzvy, ktorým čelia OLED

Aj keď technológia v poslednej dobe zaznamenala veľký skok, OLED priemyselné odvetvia stále čelia niekoľkým výzvam. Sú uvedené takto:

Životnosť materiálu OLED
Rozpustný výkon OLED
Rozšírenie svetelnej kapacity OLED
Vyváženie farieb.
Poškodenie vodou.

Posledný vývoj v oblasti technológií OLED

Technológia OLED sa v posledných rokoch veľmi často používa a podľa štúdie je celkom úspešná. Spoločnosť Samsung je dnes popredným výrobcom displejov AMOLED. Každý rok vyrobí viac ako 200 miliónov displejov a čoskoro sa chystá rozšíriť výrobné možnosti ich výroby. Zameriava sa na menšie displeje s veľkosťou 5 až 10 palcov, ktoré sa v súčasnosti používajú v smartfónoch a tabletoch.

Spoločnosť LG tiež vyrába OLED väčších zobrazovacích panelov. Na výrobu televíznych jednotiek s uhlopriečkou 55 až 77 palcov použil OLED.

Aj keď obe spoločnosti vyrobili každý rok dostatočný počet OLED, objem výroby bol stále relatívne pomalší. Ako obe spoločnosti informovali o rozšírení svojich výrobných kapacít, očakávania týkajúce sa väčšej výroby OLED sa rozšírili a verejnosť očakáva aj uvedenie nového produktu na trh.