Что такое технология OLED в телевизорах

Первые успехи по созданию OLED - дисплеев сделали в Кембриджском университете в 1989 году. Спустя три десятилетия развития технологической базы рынок заполнили телевизоры с матрицей, созданной на базе органических светодиодов. Они компактные, лёгкие, энергоэффективные, демонстрируют контрастную насыщенную картинку при взгляде из любого положения. Что же стоит за востребованностью технологии, в чём её преимущества перед аналогами?

Краткая история

Свыше 80% информации об окружающем мире человек получает через органы зрения. До начала XX века единственными источниками света были Солнце и огонь. С конца XIX– начала XXвеков появляются искусственные источники освещения. В 1876 году Томас Эдисон презентовал электрическую лампу, в 1901 Питер Хьюит изобрёл газоразрядную лампу, которые и дали толчок развитию полупроводниковой техники, излучающей электромагнитные волны в видимом спектре.

В 1970-х годах появляются светодиоды, испускающие зелёный свет, через два десятилетия изобретают синие светодиоды, что позволило создать источники белого свечения. В 1987 году, когда компания Eastman Kodak решает уволить команду доктора Танга, несколько лет занимающуюся поиском органических веществ с эффективной люминесценцией, он делает открытие. Группа демонстрирует излучающий зелёный свет диод, покрытый люминесцентным слоем Alq3– трис (8-гидроксихинолинато) алюминий.             

Открытие оказалось настолько эффективным, что используется для производства дисплеев даже спустя три десятилетия. После открытия еще нескольких проводящих полимеров и заложения стандарта OLED его основатели получили нобелевскую премию по химии в 2000 году. 

Профессор Френд из Кембриджского университета открывает эффект свечения полимеров. После OLED - технология разделяется на два направления на основе:

С 90-х годов к разработке и производству дисплеев с органическими светодиодами подключились Phillips, DuPont и менее яркие бренды.  

Как работает OLED

Органические светодиоды – полупроводниковые приборы, которые формируются посредством многослойного напыления тонкоплёночных полимерных материалов. OLED излучают в видимом для человеческого глаза спектре электромагнитного излучения – испускают свет. При подаче положительного напряжения на анод к нему от катода устремляется поток свободных электронов – катод отдаёт их в эмиссионный слой, а анод – забирает из проводящего.

Вследствие, эмиссионный слой заряжается отрицательно, а проводящий – положительно. Электрозаточные силы заставляют дырки с электронами двигаться навстречу, вследствие которой рекомбинируют. Так как дырки подвижнее электронов, при рекомбинации энергия электрона понижается – он выделяет квант энергии – излучает порцию света.
Строение OLED

Аноды производят преимущественно из легированного оловом оксида индия – прозрачный для света материал. Катод изготавливается с применением композитных материалов на базе алюминия – способствуют инжекции электронов в слой полимера.

Цветные OLED

Для создания цветного изображения применяют одну из трёх технологий:

Классификация

С развитием технологий и повышения требований к картинке появилось несколько методов управления излучаемым светом, используемых для его генерирования материалов.

По способу управления 

Различают два типа управления органическими светодиодами: AMOLED и PMOLED – активные и пассивные матрицы соответственно. В первых контроллеры разбивают матрицу на столбцы и строки. Нужный пиксель зажигается на пересечении строк и столбцов. Для формирования картинки нужно выполнить множество тактов – за один такт засвечивается один пиксель. Это недорогая технология, актуальная для дисплеев с диагональю до 3”.

PMOLED-экраны мгновенно формируют изображение благодаря прямому управлению состоянием каждого пикселя. С применением технологии изготавливаются дисплеи с диагоналями десятки дюймов (50-60 и более).

Комбинированные OLED-LCD -экраны – демонстрируют чёткую картинку с посредственной цветопередачей. 

По типу ячеек

Ячейка OLED имеет композитную структуру. Различают одно- и многослойные ячейки, прозрачные и излучающие вверх OLED.

В однослойной между анодом – прозрачный проводящий ток материал – и катодом размещается эмиттерный слой. Подложка изготавливается из стекла или полимера. Во втором случае характеристики OLED уступают созданным с применением стеклянной основы. Однослойные светодиоды по характеристикам уступают многослойным в десятки раз.

После размещения между эмиттером и анодом дырочно-проводящего слоя и электропроводящего между катодом с люминофором в разы возрастает яркость свечения. Улучшает характеристики матрицы добавление новых слоев: фталлоцианин меди, например, облегчает инжекцию дырок.

Менее распространены следующие способы реализации технологии: 

Характеристики OLED-дисплеев

Для оценки качества OLED-устройства достаточно десятка показателей.

1)   энергоэффективностьи энергопотребление;

2)   яркость свечения;

3)   напряжение – рабочее и включения;

4)   спектр электролюминесценции;

5)   контрастность;

6)   время службы OLED;

7)   индекс цветопередачи;

8)   цвет свечения;

9)   разрешение матрицы;

10) равномерность свечения.

К дополнительным параметрам обносят диапазон рабочих температур, прозрачность.

Преимущества и недостатки органических светодиодов

OLED-устройства для вывода цифровой информации обладают преимуществами и недостатками по сравнению с иными типами дисплеев.

Преимущества экранов на органических светодиодах над жидкокристаллическими (LCD):

Пока главный недостаток OLED-телевизоров – высокая стоимость. Она с каждым годом снижается, но панели остаются дороже LCD-устройств. Второй заметный минус – время работы синих светодиодов – иногда оно на порядок меньше, чем у красных OLED: 15 000 – 20 000 часов против 130 000 часов. Третий минус – чувствительности к повышенной влажности – влага быстро повреждает полимер.

Сравнение с другими технологиями

По сравнению с технологией QLED, OLED проигрывает ей только в качестве цветопередачи, уровне яркости и, соответственно, качестве HDR-изображения. В остальном – опережает.

Дисплеи на квантовых точках QNED от LG уступают по насыщенности картинки органическим, нуждаются в отдельной подсветке – увеличивает габариты и стоимость устройства. Отличаются более яркой картинкой с широкой цветовой гаммой за счёт снижения потери света и уровня перекрёстных помех квантовыми точками. В QNED-панелях пиксели не отключаются, а лишь затеняются, поэтому требую больше энергии, отображают не столь глубокий чёрный цвет.

При покупке недорогого или среднего по цене телевизора стоит обратить внимание на модели с OLED-дисплеями. Они практически во всём превосходят конкурентов и постоянно дешевеют. Консультанты нашего магазина помогут в выборе модели в любой ценовой категории, способной удовлетворить ваши потребности, подскажут, какой бюджетный телевизор стоит брать, где насыщеннее картинка, какие модели не бывают в ремонте.

 

 

 

Обзор телевизора QLED 8K Samsung QE75Q900R
Самый технологичный и инновационный, самый мощный и первый во всем — Samsung QE75Q900R! Знакомство с передовой моделью телевизора с лучшим экраном 8K на 2018 год!
Обзор новой технологии QNED от LG
Что такое QNED и в чём в его преимущества, поможет разобраться эта статья
Обзор технологии Neo QLED
Технология Neo QLED всё чаще заявляет о себе на рынке телевизоров. За ней видится перспектива дальнейшего развития. Мы расскажем, что же нового в описываемой технологии, которая произвела такую значительную революцию в создании телевизоров.