Az OLED kijelző technológia megértése

Álmodozzunk egy olyan nagyfelbontású televízióról, amely még kevesebb mint negyed hüvelyk vastag, ívelt és körülbelül 80 hüvelyk széles. Sőt, kevesebb energiát fogyaszt, mint a normál tévékészülék, és feltekerhető, ha nem akarja használni. Azt a tévét is hordozhatja, ahol csak akarja. Mi lenne, ha beépíthetnénk egy kijelzőt a ruházatunkba? Valóinak tűnik, vagy csak álom? Nos, ezek az eszközök rövid távon létezhetnek az OLED legújabb technológiájának felhasználásával.

Rövidített az Organic Light Emitting Diode, OLED egy nemrég kifejlesztett kijelző technológia, amelyben egy réteg szerves vegyület fényt bocsát ki, amikor az elektromos áram folyik át rajta, valamint egy kombinált szűrők és színes finomítót, hogy magas felbontású képeket. Szénalapú lemezekbe töltődik két töltött elektróda között, amelyek fém katódot és átlátszó anódot tartalmaznak. Az organikus alapú filmek átfedik a lyuk átlátszó rétegét, benne az emissziós és az elektron transzport réteget. Ha áramot vezetnek az OLED cellára, a pozitív és a negatív töltések újból megjelennek az emissziós rétegben, és létrehozzák az elektromos fényt. Az OLED kijelzők emissziós eszközök, és a fény kibocsátásával dolgoznak, nem pedig modulálják vagy visszaverik a fényt.

Bár a "LED" és az "OLED" egyaránt "fénykibocsátó dióda" technológiát használ, mindegyik tervezési folyamata meglehetősen eltérő. Míg a LED-kijelzők LED-ek tömbjét használják a hagyományos LCD-kijelzők háttérvilágításaként, az OLED-kijelzőkben a szerves réteg minden egyes pixelhez saját fényforrást hoz létre. Ez a képek jobb tisztaságát és színét eredményezi.

Bepillantás az OLED technológiába

Az OLED készülékekben használt lapokat szerves szénalapú anyagokból készítik, amelyek akkor világítanak, amikor áramot vezetnek rajtuk. Sokkal hatékonyabbak és egyszerűbbek használni, mint az LCD-k, mivel nem függenek a háttérvilágítástól és a szűrőktől. Csodálatos képminőséget nyújtanak elképesztő tisztasággal. Ragyogó színjellemzőket is nyújtanak; viszonylag gyors válaszaránnyal és szélesebb látószögtartománysal rendelkezik OLED világítások készítésére is használják őket.

Ez a technológia az 1980-as évek elején készült. Tovább fejlesztették az LCD technika helyettesítésére, mert az OLED technológia összehasonlíthatóan világosabb, vékonyabb és könnyebb, mint az LCD-k. Ezenkívül kevesebb energiát fogyasztanak, mint az LCD-k, és nagyobb kontrasztot kínálnak. A legvonzóbb előnye, hogy rendelkezik az LCD-kkel szemben, hogy összehasonlíthatóan olcsóbbak gyártani, ezért költséghatékony.

Az OLED működése

Az OLED technológia nagyon egyszerű elven működik. Amikor áramot vezetnek az elektródákra, ennek eredményeként elektromos mező alakul ki körülötte, a töltések mozogni kezdenek a készülékben. Az elektronok kiszöknek a katódból, és a lyukak az anódtól fordított irányban mozognak. Az elektrosztatikus erő összehozza az elektronokat és a lyukakat, és ezek egy fotont alkotnak, amely az elektron és a lyuk kötött állapota. A töltések ezen rekombinációja egy adott frekvenciájú fotont fejleszt, amelyet a kibocsátó molekulák LUMO és HUMO szintjei között kialakuló energiahézag ad. Ez az elektródákra alkalmazott elektromos energia fényvé válik, amelyet az eszköz kisugároz.

Különböző anyagokat használnak a különböző színű fény előállításához, és a színek együttesen fehér fényforrást képeznek. Az anód anyaga általában indium-ón-oxidból áll, mivel átlátszó a látható fény számára, és magas a munkafunkciója. Az anyag elősegíti a lyukak befecskendezését a szerves réteg HOMO szintjébe. A katódelektródák előállításához általában olyan anyagokat használnak, mint a bárium és a kalcium, mivel alacsonyabb a munkájuk, és elősegíthetik az elektronok injektálását a szerves réteg LOMO szintjébe. Ezeket az anyagokat fémekkel, például alumíniummal kell bevonni, mivel nagyon reaktív jellegűek, és gyakran szükségük van védőlemezre.

Az OLED-ekben használt anyagok

Az OLED alapszerkezete tartalmaz katódot az elektron bejuttatásához, egy emissziós réteget és egy anódot az elektron eltávolításához belőle. Bár a modern OLED-ek sokkal több réteget tartalmaznak, az elemi funkcionalitás mégis ugyanaz marad az összes OLED-típusban. Az OLED gyártásához többféle OLED anyagot használnak. A legalapvetőbb felosztás a kis molekulájú OLED-ek és a nagy molekulájú OLED-ek. Az összes kereskedelemben használt OLED kis molekula alapú, amelyet SMOLED-nek hívnak. Jobban és hatékonyabban teljesítenek. Az OLED-ekben használt sugárzó anyagok fluoreszkálóak vagy foszforeszkálóak. A fluoreszkáló anyagok élettartama hosszabb, bár kevésbé találékonyak, mint a későbbiek. Az OLED-ek többsége foszforeszkáló anyagokat használ, mivel jobb szolgáltatásokat nyújtanak és hosszabb távon működnek.

Az AMOLED és a PMOLED az OLED megjelenítésével kapcsolatos kifejezések. A PMOLED tartománya és felbontása korlátozott, bár gazdaságosak, mint az AMOLED. Ezeket a kijelzőket nagyon bonyolult gyártani, de hatékonyan használhatók, és nagyobb méreteket is kaphatnak. A PMOLED kijelzőket kisebb eszközök gyártására használják, míg az AMOLED kijelzőket televíziókészülékekben, táblagépekben és okostelefonokban használják.

OLED alkalmazások

Az OLED technológiát a mobiltelefonok, a digitális médialejátszók, az autórádiók, a digitális fényképezőgépek, a televíziók stb. Kereskedelmi alkalmazásában használják. A mechanizmusban hordozható kijelzőket használnak, így az alacsonyabb élettartam már nem kérdés ebben a célban. Használható univerzális megvilágításhoz, valamint kijelzőkhöz és hátsó fényforrásokhoz LCD kijelzőkben, közlekedési jelzésekben, vészjelzésekben vagy autóipari alkalmazásokban is.

Az OLED technológia előnyei

Az OLED technológia valóban szélesebb kapukat nyitott meg számos előrelépés és fejlesztés előtt a gépek, szerszámok és elektronikai berendezések területén. A következő előnyöket kínálja:

• Nem használ semmilyen folyékony anyagot, és szilárd felépítésű, ennek eredményeként jobb ellenállást kínál.
• Bármely szögből megtekinthetők, és széles körben élvezhetik a kilátást. Ennek ellenére soha nem érzünk torzulásokat a képernyőn és a minőség hátrányait.
• Vastagsága akár 1 mm is lehet, ami még az LCD-ek vastagságának is kevesebb, mint a fele. Ennek eredményeként könnyebbek a súlyuk.
• Az OLED-ek válaszideje az LCD-ek 1/1000-e.
• A lehető legalacsonyabb hőmérsékleten is képes működni, még ha mínusz 40 fok is van.
• Költséghatékony, mivel a gyártás is ésszerű.
• Nagyobb fényt adnak és alacsonyabb energiát fogyasztanak.
• Nagyobb hatékonyságot és nagyobb területű forrásokat kínál.
• Rugalmas kijelző és hangolható emisszió.

Az OLED technológia hátrányai

A számtalan előnye mellett vannak a technológiának néhány hibája és hátránya, amelyeket az alábbiakban említünk:

• A színtisztaság-válság nem megfelelő a készülékben, mivel nehéz friss és gazdag színeket megjeleníteni.
• A víz könnyen megsérülhet.
• Nagy mennyiségű, nagy méretű képernyők nem érhetők el.
• Általában 5000 órás élettartammal rendelkezik, ami sokkal alacsonyabb, mint az LCD-k.
• Az OLED-ek legkiemelkedőbb hátránya, hogy közvetlen napsugárzás esetén nem láthatók.

A fejlesztők megpróbálták pozitívan változtatni ezeket a hátrányokat, és így hosszabb élettartamú OLED-eket fejlesztettek ki. A piros és a zöld OLED élettartama 46000 és 230000 óra, míg a kék OLED élettartama körülbelül 14000 óra. Nagyobb OLED paneleket is gyártottak.

Az OLED-ek előtt álló kihívások

Bár a technológia az utóbbi időben nagyot ugrott, az OLED iparágaknak még mindig számos kihívással kell szembenézniük. Ezek a következők:

• Az OLED-ek anyagi élettartama
• Oldható OLED teljesítmény
• Az OLED-ek világítási kapacitás-bővítése
• Színegyensúly.
• Vízkár.

Az OLED technológia legújabb fejleményei

Az OLED technológiát az elmúlt években széles körben alkalmazták, és a tanulmány szerint meglehetősen sikeres. A Samsung az AMOLED kijelzők vezető gyártója ma. Évente több mint 200 millió bemutatót készít, és hamarosan növelni fogja gyártásuk gyártási képességét. Az 5-10 hüvelykes kisebb kijelzőkre összpontosít, amelyeket manapság az okostelefonokban és táblagépekben használnak.

Az LG emellett nagyobb kijelzőpanelek OLED-eket is gyárt. OLED-eket használt 55-77 hüvelykes televíziókészülékek gyártásához.

Még akkor is, ha mindkét vállalat elegendő számú OLED-t gyártott évente, a gyártási volumen mégis viszonylag lassabb volt. Amint mindkét vállalat beszámolt a termelési kapacitás bővítéséről, az OLED-ek nagyobb gyártásával kapcsolatos várakozások kiszélesedtek, és a lakosság is várakozással tekint minden új termék bevezetésére.