Большие плоские экраны давно перестали быть фантастикой. Будущее оказалось даже причудливее и интереснее, чем оно изображалось в фантастических фильмах 80-90-х годов.
Во всяком случае, никто не ждал что невероятные гаджеты появятся так скоро. И, если LCD и плазменная технологии появились на рынке довольно давно, то OLED стала "темной лошадкой", неожиданно вырвавшейся вперед - раньше, вероятно, недоставало дерзких умов, способных превратить "светодиоды" (Light Emitting Diode или LED) в большие дисплеи с невероятным качеством изображения. Теперь чудо свершилось. И никакой Гарри Поттер здесь не при чем. Над будущим работают простые труженики мегакорпораций вроде Sony, Toshiba, Panasonic и т. п.
По сути LED - полупроводники, светящиеся разным цветом под воздействием электричесвта. Первые варианты LED-диодов были неорганическими. Они очень надежны и не "выгорают", однако потребляют слишком много энергии и имеют весьма высокую себестоимость. Варианты такого типа применялись Sony для создания больших дисплеев еще в 70-е годы - тогда компания осчастливила большими плоскими экранами посетителей стадионов, учебных аудиторий и концертных залов.
Однако только использование вместо обычных проводников органических полимеров позволило говорить о том, что LED-технология состоялась, как коммерческий продукт.
Технология
OLED (тот же LED-светодиод, только использующий органические компоненты) - полупроводник в 100 - 500 нм толщиной (примерно в 200 раз тоньше человеческого волоса). OLED-панель может состоять из двух или трех слоев органического полимера. Наиболее распространены двухслойные системы.
Типичный OLED-дисплей состоит из следующих элементов:
- Субстрат - пластиковая, стеклянная и т. п. основа дисплея, на которую наносятся/монтируются все остальные элементы конструкции. - Анод (прозрачный) - под воздействием электрического тока добавляет в органический слой т. н. "дырки" (атомы с недостающим электроном).
- Катод. В зависимости от типа OLED может быть прозрачным, либо непрозрачным. Когда через систему пропускается электрический ток, служит источником электронов.
Органические слои:
- Проводящий слой. Состоит из органических молекул пластика), "транспортирующего" дырки от анода.
- Эмиттер (испускающий слой). Также состоит из пластика, однако другого типа. Отвечает за "транспортировку" электронов от катода.
Почему OLED светится?
1. Источник тока подключается к катоду (+) и аноду (-) OLED-дисплея.
2. Поток электронов движется от катода к аноду через органические слои. Катод добавляет электроны к органическому слою-эмиттеру. Анод "досталвляет" электроны из проводящего слоя органических молекул.
3. На границе между эмиттером и проводящим слоем электроны находят "дырки" (атомы с недостающим электроном на энергетическом уровне). Когда электрон находит дырку, он заполняет энергетический уровень. В результате, высвобождается фотон (свет).
4. OLED панель начинает светиться.
5. Цвет свечения зависит от типа органической молекулы в проводящем слое. Для производства дисплеев обычно используются проводящий слой, состоящий из нескольких типов органических пленок.
6. Яркость свечения зависит от напряжения.
Типы OLED:
Passive-matrix OLED (OLED с пассивной матрицей);
Active-matrix OLED (OLED с активной матрицей);
Transparent OLED (прозрачный OLED);
Top-emitting OLED (OLED с непрозрачным субстратом);
Foldable OLED (гибкий OLED);
White OLED (белый OLED).
Passive-matrix OLED
OLED с пассивной матрицей состоит из многочисленных полосок-катодов, органических слоев и полосок-анодов. Место пересечения катодов и анодов - испускающие свет пиксели. В зависимости от того, какой пиксель нужно "включить", на ту или иную пару катод/анод подается напряжение.
PMOLED несложен в производстве, однако он потребляет больше энергии, чем другие типы OLED. Лучше всего такой вариант подходит для дисплеев небольшого размера (2-3``) - в мобильных телефонах, КПК и MP3-плеерах. Впрочем, даже PMOLED потребляют меньше энергии, чем LCD сопоставимого размера.
Active-matrix OLED (AMOLED)
OLED с активной матрицей использует лишь одну пару катод/анод (в этом случае применяются не полоски, а настоящие панели). Кроме того, анод имеет подложку из тонкопленочных TFT-транзисторов, которая и "указывает", к какой области слоя подается электрический ток.
AMOLED потребляет меньше энергии и, поэтому, может использоваться в дисплеях большего размера. В случае с видео - дисплеи с активной матрицей имеют лучшее время отклика. AMOLED можно применять в мониторах, телевизорах и рекламных биллбордах.
Transparent OLED
Прозрачный OLED, в полном соответствии с названием, состоит только из прозрачных компонентов. Когда ток к нему не подается, дисплей практически прозрачен. Включенный дисплей испускает свет в обоих направлениях. Используя такую технологию можно создавать прозрачные "стекла", "окна", данные в которых выводятся непосредственно на поверхность. Как пример - в военной и гражданской авиации, сверхсовременных автомобилях и т. п. Для прозрачных OLED подходит как активная, так и пассивная матрицы.
Top-emitting OLED
Дисплеи такого типа имеют непрозрачный или даже зеркальный субстрат-основу. Оптимальный для них вариант - активная матрица. Производители могут использовать дисплеи, например, в некоторых современных смарт-картах.
Foldable OLED
Дислпеи нового поколения. В качестве субстрата используются полоски очень гибкой фольги или пластика. Благодаря этому, дисплеи очень легкие и легко меняют форму. Использование в мобильных телефонах и КПК может исключить поломки дисплея (например, при падении), теоретически гибкие дисплеи можно интегрировать с тканью, создавая "умную" одежду с OLED-элементами.
White OLED
Белые OLED-панели испускают свет более яркий, комфортный для глаз, чем флуоресцентные лампы. При этом, такие элементы не имеют матриц - ни активной, ни пассивной, т. к. необходимости в создании пикселей нет. С добавлением светофильтров можно создать лампу любого цвета. При этом, OLED-лампы очень экономичны. Поскольку OLED-элементы можно делать больших размеров, в перспективе они способны заменить в домах и офисах лампы других типов.
Преимущества и недостатки технологии:
Преимущества:
OLED намного легче и тоньше, чем LCD и неорганические LED. При этом, они более гибкие. Например, создать ту же одежду с интегрированным LCD вряд ли удастся в обозримом будущем.
OLED ярче, чем LCD или LED. Поскольку слои OLED намного тоньше, чем кристаллические слои LED, можно создать по-настоящему многослойный "сэндвич" с высокой светимостью.
Поскольку OLED не нуждается в подсветке, как LCD, он потребляет намного меньше энергии. Это особенно важно для устройств, питающихся от батареек/аккумуляторов.
OLED сравнительно прост в производстве - пластиковые слои позволяют легко делать дисплеи большого размера. Аналогичных габаритов ЖК-матрицу создать достаточно сложно.
Поскольку OLED, в отличие от LCD, сам является источником света, он имеет большие углы обзора (170 и более градусов).
Недостатки:
Ресурс. Хотя красных и зеленых OLED-слоев хватает на 46000-230000 часов работы, синий слой в настоящее время способен эффективно функционировать лишь около 14000 часов.
Производство. Выпуск OLED пока обходится достаточно дорого, много дороже, чем LCD.
Вода/влага. Легко нарушает работу OLED-дисплея. Впрочем, это актуально для всех существующих технологий.
Впрочем, прогресс не остановить. В развитие OLED-индустрии вложены огромные средства, задействованы лучшие умы человечества, для научной работы выделены невероятные производственные и исследовательские мощности. Недостатки, вне всякого сомнения, скоро будут устранены.
Мобильные телефоны, плееры и КПК с OLED-дисплеями - уже обыденность. В продаже имеются первые телевизоры на базе OLED, пока еще не слишком большие, зато слишком дорогие. Но повсеместное внедрение технологии, это лишь вопрос времени.
Во всяком случае, никто не ждал что невероятные гаджеты появятся так скоро. И, если LCD и плазменная технологии появились на рынке довольно давно, то OLED стала "темной лошадкой", неожиданно вырвавшейся вперед - раньше, вероятно, недоставало дерзких умов, способных превратить "светодиоды" (Light Emitting Diode или LED) в большие дисплеи с невероятным качеством изображения. Теперь чудо свершилось. И никакой Гарри Поттер здесь не при чем. Над будущим работают простые труженики мегакорпораций вроде Sony, Toshiba, Panasonic и т. п.
По сути LED - полупроводники, светящиеся разным цветом под воздействием электричесвта. Первые варианты LED-диодов были неорганическими. Они очень надежны и не "выгорают", однако потребляют слишком много энергии и имеют весьма высокую себестоимость. Варианты такого типа применялись Sony для создания больших дисплеев еще в 70-е годы - тогда компания осчастливила большими плоскими экранами посетителей стадионов, учебных аудиторий и концертных залов.
Однако только использование вместо обычных проводников органических полимеров позволило говорить о том, что LED-технология состоялась, как коммерческий продукт.
Технология
OLED (тот же LED-светодиод, только использующий органические компоненты) - полупроводник в 100 - 500 нм толщиной (примерно в 200 раз тоньше человеческого волоса). OLED-панель может состоять из двух или трех слоев органического полимера. Наиболее распространены двухслойные системы.
Типичный OLED-дисплей состоит из следующих элементов:
- Субстрат - пластиковая, стеклянная и т. п. основа дисплея, на которую наносятся/монтируются все остальные элементы конструкции. - Анод (прозрачный) - под воздействием электрического тока добавляет в органический слой т. н. "дырки" (атомы с недостающим электроном).
- Катод. В зависимости от типа OLED может быть прозрачным, либо непрозрачным. Когда через систему пропускается электрический ток, служит источником электронов.
Органические слои:
- Проводящий слой. Состоит из органических молекул пластика), "транспортирующего" дырки от анода.
- Эмиттер (испускающий слой). Также состоит из пластика, однако другого типа. Отвечает за "транспортировку" электронов от катода.
Почему OLED светится?
1. Источник тока подключается к катоду (+) и аноду (-) OLED-дисплея.
2. Поток электронов движется от катода к аноду через органические слои. Катод добавляет электроны к органическому слою-эмиттеру. Анод "досталвляет" электроны из проводящего слоя органических молекул.
3. На границе между эмиттером и проводящим слоем электроны находят "дырки" (атомы с недостающим электроном на энергетическом уровне). Когда электрон находит дырку, он заполняет энергетический уровень. В результате, высвобождается фотон (свет).
4. OLED панель начинает светиться.
5. Цвет свечения зависит от типа органической молекулы в проводящем слое. Для производства дисплеев обычно используются проводящий слой, состоящий из нескольких типов органических пленок.
6. Яркость свечения зависит от напряжения.
Типы OLED:
Passive-matrix OLED (OLED с пассивной матрицей);
Active-matrix OLED (OLED с активной матрицей);
Transparent OLED (прозрачный OLED);
Top-emitting OLED (OLED с непрозрачным субстратом);
Foldable OLED (гибкий OLED);
White OLED (белый OLED).
Passive-matrix OLED
OLED с пассивной матрицей состоит из многочисленных полосок-катодов, органических слоев и полосок-анодов. Место пересечения катодов и анодов - испускающие свет пиксели. В зависимости от того, какой пиксель нужно "включить", на ту или иную пару катод/анод подается напряжение.
PMOLED несложен в производстве, однако он потребляет больше энергии, чем другие типы OLED. Лучше всего такой вариант подходит для дисплеев небольшого размера (2-3``) - в мобильных телефонах, КПК и MP3-плеерах. Впрочем, даже PMOLED потребляют меньше энергии, чем LCD сопоставимого размера.
Active-matrix OLED (AMOLED)
OLED с активной матрицей использует лишь одну пару катод/анод (в этом случае применяются не полоски, а настоящие панели). Кроме того, анод имеет подложку из тонкопленочных TFT-транзисторов, которая и "указывает", к какой области слоя подается электрический ток.
AMOLED потребляет меньше энергии и, поэтому, может использоваться в дисплеях большего размера. В случае с видео - дисплеи с активной матрицей имеют лучшее время отклика. AMOLED можно применять в мониторах, телевизорах и рекламных биллбордах.
Transparent OLED
Прозрачный OLED, в полном соответствии с названием, состоит только из прозрачных компонентов. Когда ток к нему не подается, дисплей практически прозрачен. Включенный дисплей испускает свет в обоих направлениях. Используя такую технологию можно создавать прозрачные "стекла", "окна", данные в которых выводятся непосредственно на поверхность. Как пример - в военной и гражданской авиации, сверхсовременных автомобилях и т. п. Для прозрачных OLED подходит как активная, так и пассивная матрицы.
Top-emitting OLED
Дисплеи такого типа имеют непрозрачный или даже зеркальный субстрат-основу. Оптимальный для них вариант - активная матрица. Производители могут использовать дисплеи, например, в некоторых современных смарт-картах.
Foldable OLED
Дислпеи нового поколения. В качестве субстрата используются полоски очень гибкой фольги или пластика. Благодаря этому, дисплеи очень легкие и легко меняют форму. Использование в мобильных телефонах и КПК может исключить поломки дисплея (например, при падении), теоретически гибкие дисплеи можно интегрировать с тканью, создавая "умную" одежду с OLED-элементами.
White OLED
Белые OLED-панели испускают свет более яркий, комфортный для глаз, чем флуоресцентные лампы. При этом, такие элементы не имеют матриц - ни активной, ни пассивной, т. к. необходимости в создании пикселей нет. С добавлением светофильтров можно создать лампу любого цвета. При этом, OLED-лампы очень экономичны. Поскольку OLED-элементы можно делать больших размеров, в перспективе они способны заменить в домах и офисах лампы других типов.
Преимущества и недостатки технологии:
Преимущества:
OLED намного легче и тоньше, чем LCD и неорганические LED. При этом, они более гибкие. Например, создать ту же одежду с интегрированным LCD вряд ли удастся в обозримом будущем.
OLED ярче, чем LCD или LED. Поскольку слои OLED намного тоньше, чем кристаллические слои LED, можно создать по-настоящему многослойный "сэндвич" с высокой светимостью.
Поскольку OLED не нуждается в подсветке, как LCD, он потребляет намного меньше энергии. Это особенно важно для устройств, питающихся от батареек/аккумуляторов.
OLED сравнительно прост в производстве - пластиковые слои позволяют легко делать дисплеи большого размера. Аналогичных габаритов ЖК-матрицу создать достаточно сложно.
Поскольку OLED, в отличие от LCD, сам является источником света, он имеет большие углы обзора (170 и более градусов).
Недостатки:
Ресурс. Хотя красных и зеленых OLED-слоев хватает на 46000-230000 часов работы, синий слой в настоящее время способен эффективно функционировать лишь около 14000 часов.
Производство. Выпуск OLED пока обходится достаточно дорого, много дороже, чем LCD.
Вода/влага. Легко нарушает работу OLED-дисплея. Впрочем, это актуально для всех существующих технологий.
Впрочем, прогресс не остановить. В развитие OLED-индустрии вложены огромные средства, задействованы лучшие умы человечества, для научной работы выделены невероятные производственные и исследовательские мощности. Недостатки, вне всякого сомнения, скоро будут устранены.
Мобильные телефоны, плееры и КПК с OLED-дисплеями - уже обыденность. В продаже имеются первые телевизоры на базе OLED, пока еще не слишком большие, зато слишком дорогие. Но повсеместное внедрение технологии, это лишь вопрос времени.
