Förstå oled display-teknik

Låt oss drömma om en HD-TV som är ännu mindre än en fjärdedel tum tjock, böjd och cirka 80 tum bred. Dessutom förbrukar den mindre ström än din vanliga TV-apparat och den kan rullas upp om du inte vill använda den. Du kan också bära den TV: n var du vill. Vad händer om vi kan ha en skärmmonitor inbyggd i våra kläder? Ser det verkligt ut eller bara en dröm? Nåväl, dessa enheter kan finnas på kort sikt med den senaste tekniken för OLED.

Förkortad med Organic Light Emitting Diode, OLED är en nyligen utvecklad displayteknik där ett lager av organisk förening avger ljus när elektrisk ström går igenom den tillsammans med en kombination av filter och färgförfining för att producera högupplösta bilder. Den packas i kolbaserade ark mellan två laddade elektroder, bestående av en metallkatod och en transparent anod. De organiskt baserade filmerna omger hålets genomskinliga skikt, emitterande och elektrontransportskikt inuti det. När ström appliceras på OLED-cellen återkommer de positiva och negativa laddningarna i det emitterande lagret och skapar ett elektroljusljus. OLED-skärmar är emitterande enheter och de arbetar med att avge ljus istället för att modulera eller reflektera ljuset.

Även om "LED" och "OLED" båda använder "light-emitting diode" -teknik så är designprocessen för var och en helt annorlunda. Medan LED-skärmar använder en rad lysdioder som bakgrundsbelysning på traditionella LCD-skärmar, i OLED-skärmar skapar det organiska lagret sin egen ljuskälla för varje pixel. Detta resulterar i en förbättrad tydlighet och färg på bilderna.

En glimt av OLED-teknik

Arken som används i OLED-enheter är beredda av organiska kolbaserade material som tänds när ström appliceras genom dem. De är mycket effektivare och enklare att använda än LCD-skärmar eftersom de inte är beroende av bakgrundsbelysning och filter. De ger en vacker bildkvalitet med fantastisk klarhet. De ger också lysande färgfunktioner; har en relativt snabb svarsfrekvens och ett bredare utbud av betraktningsvinklar. De används också för att göra OLED-belysning.

Denna teknik gjordes i början av 1980-talet. Den utvecklades vidare för att ersätta LCD-teknik eftersom OLED-tekniken är jämförbart ljusare, tunnare och lättare än LCD-skärmar. De förbrukar också mindre effekt än LCD-skärmar och erbjuder högre kontrastfunktioner. Den mest attraktiva fördelen som den har över LCD-skärmar är att de är jämförbart billigare att tillverka och därmed är det kostnadseffektivt.

Arbeta med OLED

OLED-teknik fungerar på en mycket enkel princip. När en ström appliceras på elektroderna utvecklas ett elektriskt fält runt det som ett resultat, laddningarna börjar röra sig i enheten. Elektroner flyr från katoden och hål rör sig från anoden i omvänd riktning. Den elektrostatiska kraften för samman elektronerna och hålen och de bildar en foton som är ett bundet tillstånd av elektron och hål. Denna rekombination av laddningar utvecklar foton med en given frekvens som ges av energigapet som bildas mellan LUMO- och HUMO-nivåerna i de emitterande molekylerna. Denna elektriska kraft som appliceras på elektroderna omvandlas till ljus som strålas ut från enheten.

Olika material används för att producera olika ljusfärger och färgerna kombineras för att bilda en vit ljuskälla. Generellt består anodmaterialet av indiumtennoxid eftersom det är transparent för det synliga ljuset och har en hög arbetsfunktion. Materialet hjälper till att främja injektion av hål i HOMO-nivån av det organiska skiktet. Material som barium och kalcium används ofta för att tillverka katodelektroder eftersom de har lägre arbetsfunktion och de kan främja injektion av elektroner i LOMO-nivån av det organiska skiktet. Dessa material måste också beläggas med metaller som aluminium, eftersom de är mycket reaktiva till sin natur och ofta behöver ett skyddande ark över dem.

Material som används i OLED

Den grundläggande strukturen för en OLED innehåller en katod för att införa elektron, ett emissivt skikt och en anod för att ta bort elektron ur den. Även om de moderna OLED-skivorna innehåller många fler lager, förblir den elementära funktionaliteten densamma i alla typer av OLED-skivor. Det finns flera typer av OLED-material som används vid tillverkning av OLED. Den mest grundläggande uppdelningen är OLED: er med små molekyler och OLED: er med stor molekyl. Alla kommersiellt använda OLED: er är småmolekylbaserade, vilket kallas SMOLED. De presterar bättre och effektivt. Emittermaterialen som används i OLED är fluorescerande eller fosforescerande. De fluorescerande materialen har en längre livslängd även om de är mindre resursstarka än den senare. De flesta av OLED: erna använder fosforescerande material eftersom de ger bättre tjänster och längre körning.

AMOLED och PMOLED är termer relaterade till visning av en OLED. En PMOLED har begränsat räckvidd och upplösning även om de är ekonomiska än AMOLED. Dessa skärmar är mycket komplicerade att tillverka men de är effektiva att använda och kan också ges större dimensioner. PMOLED-skärmar används för att producera mindre enheter medan AMOLED-skärmar används i TV-apparater, surfplattor och smartphones.

Tillämpningar av OLED: er

OLED-teknik används i kommersiella applikationer av mobiltelefoner, digitala mediaspelare, bilradio, digitalkamera, TV etc. Portabla skärmar används i mekanismen så att den lägre livslängden inte längre är ett problem i detta syfte. Den kan också användas för allbelysning såväl som för skärmar och bakre ljuskällor i LCD-skärmar, trafiksignaler, nödsignaler eller fordonsapplikationer.

Fördelar med OLED-teknik

OLED-tekniken har verkligen öppnat en bredare port för många framsteg och utveckling inom maskiner, verktyg och elektronisk utrustning. Det erbjuder följande fördelar:

• Den använder inget flytande material och består av solid konstruktion, vilket ger ett bättre motstånd.
• De kan ses från alla vinklar och ger ett brett utbud av njutning av utsikten. Trots detta känner vi aldrig någon förvrängning på skärmen och ingen nackdel med kvaliteten.
• Den kan ha tjocklek så låg som 1 mm, vilket är till och med mindre än hälften av LCD-skärmarnas tjocklek. Som ett resultat är de lättare i vikt.
• Svarstiden för OLED: er är 1/1000 av LCD-skärmarna.
• Det kan fungera i lägsta möjliga temperatur även om det är minus 40 grader.
• Det är kostnadseffektivt eftersom tillverkningen också är rimlig.
• De ger ljusare ljus och förbrukar lägre effekt.
• Det erbjuder högre effektivitet och större arealkällor.
• Flexibel skärm och avstämbar emission.

Nackdelar med OLED-teknik

Med de otaliga fördelarna har vi några brister och nackdelar med tekniken som nämns nedan:

• Färgrenhetskrisen är en otillräcklighet i enheten eftersom det har svårt att visa färska och rika färger.
• Det kan lätt skadas av vatten.
• Stora mängder av stora skärmar kan inte erhållas.
• Det brukar komma med en livslängd på 5000 timmar vilket är mycket lägre än LCD-skärmar.
• Den mest framträdande nackdelen med OLED är att de inte kan ses i närvaro av direkt solljus.

Utvecklarna har försökt göra positiva förändringar i dessa nackdelar och har därmed utvecklat OLED-enheter med längre livslängd. Röd och grön OLED har en livslängd på 46000 till 230000 timmar medan blå OLED har en livslängd på cirka 14000 timmar. Större OLED-paneler har också producerats.

Utmaningar som OLED står inför

Även om tekniken har tagit ett stort steg den senaste tiden, finns det fortfarande flera utmaningar som OLED-industrier står inför. De listas enligt följande:

• Materiallivslängd för OLED
• Löslig OLED-prestanda
• Utvidgningen av belysningskapaciteten för OLED: er
• Färgbalans.
• Vattenskada.

Den senaste utvecklingen inom OLED-teknik

OLED-teknik har använts i stor utsträckning de senaste åren och den är ganska framgångsrik enligt studien. Samsung är den ledande producenten av AMOLED-skärmar idag. Det producerar över 200 miljoner skärmar varje år och håller på att utvidga produktionskapaciteten för deras tillverkning mycket snart. Det fokuserar på mindre skärmar på 5-10 tum som används i smartphones och surfplattor idag.

LG tillverkar också OLED-skärmar av större skärmpaneler. Det har använt OLED för att producera TV-enheter med 55-77 tums skärm.

Även om båda företagen har producerat tillräckligt många OLED-enheter varje år, har produktionsvolymen fortfarande varit relativt långsammare. Som rapporterats av båda företagen om att utvidga sin produktionskapacitet har förväntningarna på större produktion av OLED breddats och allmänheten förväntar sig också eventuella nya produktlanseringar.