Дисплеи на органических светодиодах

Какой экран лучше IPS, OLED или Super Amoled: интернет-магазин мобильной техники и электроники Mobileplanet

Дисплеи на органических светодиодах

Если вы ищите интернет-магазин телефонов в Одессе, Киеве и желаете купить дешево телефон со склада по хорошей цене от поставщика — рекомендуем ознакомиться с ассортиментом нашего каталога.

Всего несколько лет назад пользователи смартфонов довольствовались TFT дисплеями. Они изготавливались по технологии, основанной на тонкопленочных транзисторах и вполне устраивали потребителей качеством изображения. Но с развитием электронной индустрии разработчикам удалось достичь абсолютно нового уровня.

Перемены в лучшую сторону начались с появлением IPS матриц, которые имели максимальные углы обзора и яркую картинку. Вскоре их начали сменять OLED, Amoled дисплеи. Но какой же из них на самом деле обеспечивает качественное изображение, а не является очередной маркетинговой уловкой? Ответить на этот вопрос постараемся в данной статье.

Что собой представляют IPS матрицы

Жидкокристаллические IPS дисплеи изготовлены по особой технологии, основанной на новом способе расположения управляющих электродов. В данных матрицах они размещены в одной плоскости, параллельной экрану. Благодаря такому изменению, изображение дисплея стало более ярким и насыщенным. Производители смартфонов тут же применили данную разработку при изготовлении экранов своих гаджетов.

Преимущества IPS матрицы:

  • Правильно настроенный дисплей IPS имеет отличную цветопередачу. Каждый пиксель матрицы передает цвет максимально точно, делая изображение насыщенным и реалистичным.
  • Стабильное энергопотребление. В отличие от светодиодных органических матриц, жидкие кристаллы практически не потребляют электрический ток. Питание требуется лишь подсветке, поэтому нагрузка является фиксированной. Это позволяет оптимально подобрать аккумулятор и оптимизировать время автономной работы при просмотре фильмов, играх или интернет-серфинге.
  • Продолжительный срок эксплуатации. IPS матрицы на основе жидких кристаллов имеют минимальный износ, поэтому являются долговечными.
  • Стоимость. ЖК дисплеи, изготовленные по IPS технологии, относятся к доступной ценовой категории, в сравнении со многими современными решениями, при этом обеспечивают хорошее качество изображения.

Несмотря на многочисленные достоинства IPS матриц, у них есть и определенные недостатки:

  • Длительное время отклика. Поскольку каждый пиксель IPS дисплея возбуждается не собственным питанием, а зависит от светодиодной подсветки, то данный фактор существенно замедляет реакцию кристаллов на сигнал.
  • Низкая контрастность. Отношение яркости самого светлого и самого темного пикселя IPS дисплеев является недостаточным в сравнении с современными решениями на основе органических светодиодов.
  • Ненасыщенный черный цвет. Из-за постоянной светодиодной подсветки IPS матрицам не удается воспроизвести глубокий черный цвет.

OLED дисплеи

Технология OLED (organic light-emitting diode) основана на изготовлении дисплеев на базе органических светодиодов. Основным техническим отличием таких продуктов от предшественников IPS является отсутствие внешней подсветки. В более современном решении органические светодиоды самостоятельно излучают свечение. Все, что для этого нужно – подать на них питание. Поэтому OLED матрицы имеют пленочную структуру, расположенную между двумя проводниками.

Преимущества OLED дисплеев:

  • Минимальная толщина. За счет того, что в современных матрицах отсутствует слой светодиодной подсветки, они являются более тонкими. Благодаря этому разработчикам удалось уменьшить толщину гаджетов, в которых установлены такие дисплеи.
  • Глубокий черный цвет. Органические светодиоды, отвечающие за черный цвет, полностью отключаются, не излучая свечение. Благодаря этому черный цвет получается максимально глубоким и насыщенным.
  • Низкое энергопотребление. OLED дисплеи не имеют светодиодной подсветки, которая постоянно работает. Благодаря этому снижается общее энергопотребление матрицы.
  • Максимальные углы обзора. Расположение пользователя относительно плоскости дисплея не сказывается на качестве изображения.
  • Высокая контрастность. Благодаря возможности получать глубокий черный цвет увеличилась контрастность матрицы.

Ни одна технология изготовления дисплеев не является идеальной, поэтому OLED матрицы тоже имеют несколько недостатков:

  • Высокая стоимость. Сама по себе технология изготовления OLED дисплеев является довольно затратной, поэтому их устанавливают, как правило, исключительно в высокотехнологичных гаджетах. Конечный продукт имеет довольно высокую стоимость.
  • Выгорание органических светодиодов. Так как каждый светодиод OLED матрицы самостоятельно излучает свет, то он имеет свой ограниченный ресурс. С каждым годом разработчики стараются оптимизировать работу таких дисплеев, чтобы увеличить их срок службы.
  • Преобладание синего цвета. Это незначительный, но тем заметный недостаток OLED дисплеев. В результате постоянного свечения синий цвет воспринимается ярче, чем красный и зеленый. Убрать данный эффект разработчики пытаются внедрением дополнительных технологий.

Amoled и Super Amoled

В сети ведется много споров по поводу различий OLED и Super Amoled дисплеев. Что же на самом деле представляет собой Amoled экран? Технология, основанная на органических светодиодах, предполагает два способа управления пикселями: активный и пассивный. Так вот, Amoled дисплей произведен на базе активной матрицы (active matrix), отсюда и название такого типа экрана – Active Matrix Organic Light-Emitting Diode.

По сути все современные OLED матрицы имеют активное управление, поэтому между ними и Amoled дисплеями можно смело поставить знак равенства. Super Amoled – продукт компании Samsung, которая дала такое название экранам своих новых смартфонов. Изначально разработчики объясняли термин тем, что им удалось убрать воздушный зазор между пленками OLED матрицы. Однако такую структуру имеют и другие Amoled дисплеи, поэтому приставка Super преследует больше маркетинговую цель.

Читайте также  Светодиоды для теплиц

Какой дисплей выбрать

При выборе оптимального дисплея рекомендуется ориентироваться на будущее и обзавестись гаджетом с современным OLED экраном. Это действительно передовая технология, которая со временем полностью вытеснит IPS предшественников. Матрицы с органическими светодиодами обладают лучшей цветопередачей, поддерживают 4К и VR-контент, являются энергоэффективными и более тонкими.

Единственный существенный недостаток таких продуктов – высокая стоимость. Возможно, цена завышена на начальном этапе и с развитием технологии разработчики смогут предложить более доступное решение. Для пользователей с ограниченным бюджетом имеется возможность выбрать IPS матрицу с высоким разрешением и хорошей цветопередачей. В итоге качество изображения на ней может быть даже лучше, чем на OLED дисплеях некоторых бюджетных смартфонов.

Вячеслав Вербанов

Источник: https://mobileplanet.ua/blog/kakoy-ekran-luchshe-ips-oled-ili-super-a-117

Технология будущего — светодиодные экраны на органических светодиодах

Дисплеи на органических светодиодах

OLED (organic light emitting diode) — полупроводниковый прибор на основе органических кристаллов, которые излучают свет при пропускании через них электрического тока.

Эмиссионный слой, находящийся между катодом, который отдает электроны в эмиссионный слой, и анодом, который забирает из него электроны. Эмиссионный слой заряжается отрицательно, проводящий — положительно. Электростатические силы заставляют электроны двигаться навстречу дыркам. При столкновении (происходит вблизи эмиссионного слоя) начинается процесс рекомбинации с эмиссией фотонов (излучением).

Органические светодиоды, подобно неорганическим, излучают волны видимого спектра. В приборах, работающих на OLED технологии, используются множество таких слоев.

В отличие от большинства диодов, органическим полупроводниковым диодам не нужна подсветка, многочисленные преобразователи и фильтры. Они сами излучают свет.

История возникновения и развития

Первые упоминания о наблюдении люминесценции в полупроводниковых органических структурах датируется 1950-ми годами. Ставил опыты А. Бернаноз. Следующие опыты была сделаны в 1960,1963, 1974, 1977 годах, однако открытия не представляли коммерческой ценности.

Первый работающий органический светодиод был создан в 1989 году учеными Ч. Тангом и С. Слайком.

Первые монохромные экраны стали выпускать в 1998 году, а в 2000 году за открытие в области проводящих органических кристаллов была присуждена Нобелевская премия ученым А. Хигеру, А. Макдиармиду, Х. Сиракава.

В 2010 стали выпускать телефоны с OLED дисплеями. В 2013 LG начала продажи телевизоров на основе органических кристаллов. Сейчас ученые работают над созданием не просто тонких и гибких экранов на основе OLED технологии, а легких, прозрачных экранов, тонких как лист бумаги, которые можно сворачивать в трубочку.

Преимущества

Органические светодиоды — уникальная технология, позволяющая создавать интересные устройства, которые не могут быть реализованы при помощи иных существующих разработок:

  • возможность контроля излучения каждого пикселя;
  • высокая четкость и контрастность изображения (заявленный коэффициент контрастности черного в OLED-экранах Sony нового поколения имеет рекордное значение 1 000 000:1);
  • малое энергопотребление;
  • угол обзора стремится к 180 градусам;
  • малая толщина (OLED дисплей тоньше экранов гибких светодиодных экранов, и является самым тонким на сегодняшний день);
  • малый вес;
  • высокая яркость (непосредственно органические полупроводниковые кристаллы способны излучать до 100 000 Кд/кв.м., т.е. регулируя подаваемый ток, можно получить нужную яркость дисплея);
  • сверхмалый пиксель;
  • высокое разрешение;
  • не требуют подсветки;
  • отсутствие эффекта «шлейфа» в динамических кадрах;
  • малое время отклика;
  • простое устройство;
  • возможность создание гибких экранов;
  • возможность производства экранов с прозрачностью до 85% (прозрачные анод и катод на прозрачной подложке) — TOLED-технология;
  • возможность двухстороннего воспроизведения контента (используется 1 экран с двумя рабочими поверхностями, а не 2 разных), можно транслировать одинаковый или разный контент на каждой стороне;
  • сверхтонкий дизайн;
  • экологичность;
  • безопасность;
  • новейшие технологии позволяют печатать матрицу подложке посредством специального устройства;
  • технология напоминает печать струйного принтера. Машина наносит матрицу из органических кристаллов, что позволяет получить плотность пикселя большую, чем Full HD.

Недостатки

К недостаткам дисплеев на органических светодиодах можно отнести следующее:

  • заявленный срок жизни органических светодиодов 50 000–65 000 часов (качественные LED могут пережить 150 000 часовой рубеж);
  • возможность выгорания кристаллов с течением времени;
  • изображение на OLED становится практически невидимым под яркими лучами солнца, однако проблему удалось решить Samsung (Super AMOLED на матрице IPS);
  • высокая стоимость.

Технология OLED

Выпускают дисплеи AMOLED и PMOLED.

AMOLED — дисплеи с активной матрицей. Характерной особенностью является прямое управление каждым пикселем, что позволяет быстро воспроизводить контент. Такое устройство пригодно для больших дисплеев с высоким разрешением. Минусом AMOLED является необходимость использования сложной управляющей схемы, которая обуславливает высокую стоимость устройств.

PMOLED — дисплеи с пассивной матрицей. Это значит, что экран оснащается контроллерами развертки изображения по столбцам и строкам и для эмиссии каждого пикселя должны быть включены строка и столбец, на пересечении которых расположен пиксель. Для включения всего дисплея сигналы должны быть поданы на все «узлы». При этом, один за другим перебираются все строки и столбцы. Это приводит к задержке сигнала и невозможности создания экранов большого размера.

Область применения

OLED экраны — перспективное технология. В настоящее время они применяются в мобильных телефонах, цифровых видеокамерах, домашних телевизорах, но самое интересное применение — в рекламных, дизайнерских и учебных целях:

  • Рекламные конструкции. Высокая прозрачность и малая толщина делают прозрачные OLED-экраны идеальным материалом для изготовления рекламных витрин магазинов и кафе внутри ТЦ.
  • Интересное дизайнерское решение — использование сенсорных прозрачных дисплеев в интерьере магазинов, ресторанов, научных и образовательных центров.
  • Еще одна уникальная разработка — зеркало с сенсорным прозрачным OLED-дисплеем. Такое устройство можно устанавливать магазинах. Оно позволит покупателям не просто созерцать свое отражение, а экономить время, виртуально примеряя одежду. Достаточно выбрать модель на экране и покупатель увидит свое отражение в данном наряде. Если сенсорное зеркало подключено к Wi-Fi, можно попутно узнавать любую интересующую информацию.
  •  Зеркала с сенсорными OLED дисплеями и гибкие экраны можно использовать для декора гостиниц, ТЦ, кафе, клубов, бизнес-центров.
  • Гибкие OLED-дисплеи позволяют создать уникальные учебные и выставочные пособия: интерактивные карты Земли и Звездного Неба, инсталляции и многое другое.
Читайте также  Светодиоды принципы работы виды характеристики области применения

Технические характеристики

OLED-экраны имеют следующие характеристики:

  • малая толщина от 3,65 мм до 10 мм;
  • угол обзора 178 градусов;
  • разрешение от 1920х1080 до 3840х2160 (Ultra HD);
  • возможность масштабирования контента Full HD до Ultra HD;
  • яркость от 300 кд/кв.м;
  • компенсация задержки изображения на стыках;
  • прозрачность от 0 до 85%;
  • возможность приобретения двухстороннего экрана;
  • возможность выбора экрана с антибликовым покрытием;
  • рабочий температурный диапазон от -40 С до + 105 С (многие модели работают от 0 С до +40 С);
  • энергопотребление 375 Вт;
  • время жизни светодиодов от 50 000 часов.

Основное достоинство медиафасадов заключается в их масштабности и большом размере.

Что необходимо проверить при доставке светодиодного экрана и что делать в случае обнаружения повреждений? Читайте об этом здесь.

Сколько можно заработать на сдачу светодиодного экрана в аренду? Узнайте об этом, прочитав нашу статью.

Стоимость OLED дисплея

Самыми лучшими производителями OLED дисплеев на сегодняшний день являются LG, Samsung, Sony.

Стоимость качественных дисплеев на органических светодиодах составляет от 165 000 руб/кв.м.

Источник: https://svetodiodnyiekran.ru/poleznaya-informatsiya/oled.html

Дисплеи на органических светодиодах (OLED)

Дисплеи на органических светодиодах

Электронные устройства с дисплеями стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, требуя к себе всё больше и больше внимания. К экранам мониторов и телевизоров, планшетных ПК и смартфонов, фото- и видеокамер ежедневно прикован взгляд миллионов людей. Кто-то работает, кто-то развлекается, но все желают видеть качественное изображение на дисплее.

На протяжении последних лет лидерство в производстве матриц удерживает LCD технология с LED подсветкой. Однако ей не перестаёт «наступать на пятки» OLED технология, основанная на способности органических светодиодов излучать свет. Что же такое OLED дисплеи и что мешает им на равных конкурировать с ЖК экранами?

Принцип работы и технология изготовления

Organic light-emitting diode или сокращенно OLED представляет собой полупроводниковый прибор, созданный на основе органических соединений, которые при пропускании электрического тока излучают видимый свет. В единичном экземпляре органический светодиод не представляет практического интереса. Поэтому их объединяют в матрицы для создания устройств отображения информации.

Технология OLED – это процесс создания тонкоплёночной структуры, на которую нанесено несколько слоёв полимеров, имеющих различную проводимость.

На рисунке в вертикальном разрезе показана OLED структура в двухслойной интерпретации. Здесь два полимерных слоя находятся между электродами (анодом и катодом), на которые подают напряжение соответствующей полярности. При этом верхний (эмиссионный) слой наполняется электронами, испускаемыми катодом, которые устремляются к границе с нижним (проводящим) слоем. Одновременно с этим проводящий слой получает положительный заряд от анода, направляя дырки к границе с верхним слоем.

Граница двух полимеров напоминает p-n-переход обычного полупроводника, где происходит процесс рекомбинации. Но в данном случае заряженные частицы рекомбинируют в эмиссионном слое, что достигается за счет большей скорости дырок в органических структурах. Так же как и в обычных светодиодах, потеря энергии электроном сопровождается эмиссией фотонов в видимом волновом спектре. По этой причине верхний слой назван эмиссионным.

Органический светодиод излучает свет только при соблюдении полярности питающего напряжения. Если к электродам приложить обратное напряжение, то электроны и дырки рекомбинировать не будут. Материалом для анода, как правило, служит плёнка из прозрачного оксида индия, а для катода – из алюминия или кальция.

Основные направления

Независимое проведение исследований по созданию OLED матриц среди учёных разных стран способствовало появлению светодиодных дисплеев, отличающихся по типу и назначению. Каждая из технологий имеет свои практические преимущества и, следовательно, перспективу развития. TOLED (Transparent OLED) – позиционируется как прозрачное органическое светоизлучающее устройство. Технологически можно задать любое направление излучения, включая двустороннее. TOLED отличаются высококонтрастным изображением и прозрачностью плёнки в выключенном состоянии, что значительно расширяет область их применения.

FOLED (Flexible OLED) – реализуется за счёт фиксации органической плёнки между гибкими электродами. В качестве электродов может выступать как тончайшая алюминиевая фольга, так и прозрачная плёнка, позаимствованная у TOLED. Таким образом, можно создавать гибкие прозрачные экраны с широкими возможностями, размещая их на лобовом стекле авто и в самолётах. Уже сейчас в продаже есть телевизоры с выгнутым OLED дисплеем.

SOLED (Stacked OLED) – представляет собой структуру вертикально сложенных органических светодиодов. Каждый подпиксель (синий, красный, зелёный) расположен друг над другом, что позволяет в несколько раз повысить разрешающую способность экрана.

Неоспоримая особенность SOLED – это коэффициент заполнения цвета, равный 100%. Это означает, что при задании на экране красного цвета все пиксели будут светиться только красным. Включение аналогичного режима в дисплеях с горизонтальной структурой приведёт к отключению синего и зелёного пикселей.

Очевидно, что последующее развитие OLED технологий состоит в совокупной реализации указанных методик и выпуске гибких прозрачных дисплеев высокой контрастности. Отдельной строкой стоит выделить OLED панели белого свечения. Их практическая реализация более проста, так как исключает необходимость в создании отдельных пикселей и управляющих матриц. С помощью люминофора можно задать любой оттенок, а изменяя ток – регулировать яркость. Панели большого размера можно будет использовать в качестве экономичных потолочных и настенных светильников.

Основные отличия OLED дисплеев

Приоритетным отличием OLED от LCD дисплеев является отсутствие блока подсветки. Органические светодиоды самостоятельно излучают свет и для формирования изображения им не нужен дополнительный источник света. В свою очередь, качество изображения LCD экрана напрямую зависит от вида подсветки и, несмотря на замену люминесцентных ламп более компактными LED, без неё нельзя обойтись. Даже самая тонкая LED подсветка состоит из SMD-светодиодов, световодов, отражателей и узлов их крепления, что естественно сказывается на толщине, массе, качестве изображения и надёжности изделия.

Помимо этого, OLED матрицам приписывают меньшее энергопотребление, опять-таки из-за отсутствия подсветки. Однако это отличие не настолько существенно. Чтобы засветить каждый органический светодиод, через него необходимо пропустить ток. В результате OLED телевизор с диагональю 55″ потребляет около 100 Вт, что соизмеримо с потреблением аналогичного LCD телевизора.

Важная характеристика любого дисплея – это угол обзора. В OLED экранах этот параметр доведён до совершенства, а значит, смотреть на него можно с любой стороны, сверху и снизу без ухудшения качества изображения. В LCD панелях подобный результат достигнут на IPS матрицах. Однако полностью избавиться от искажений не удалось.

Контрастность OLED дисплеев в несколько раз выше, чем у жидкокристаллических аналогов, что объясняется двумя факторами. Во-первых, отсутствует дополнительная подсветка. Во-вторых, выключенный органический светодиод ничего не излучает, а значит, воспринимается глазом как абсолютно черная точка. Контрастность ныне выпускаемых телевизоров составляет 10000:1. По утверждению разработчиков – это далеко не предел.

По быстродействию дисплей OLED превосходит LCD в 1000 раз. Об этом свидетельствует время отклика, равное примерно 10 мкс. Сравнивая это значение с возможностями человеческого глаза, можно смело утверждать об отсутствии инерционности при просмотре самых динамических видеосюжетов.

Яркость свечения каждого Organic LED зависит от величины прямого тока. Управляя током пикселей, можно добиться требуемой яркости без потери качества, что невозможно было реализовать в LCD технологии. Работать за OLED монитором одинаково приятно как в ночное время, так и в солнечную погоду. В теории показатель яркости OLED матрицы может превышать 100 тыс. кд/м2. Но в таком режиме срок службы светодиодов резко снижается. Поэтому на практике пока ограничиваются яркостью в 1000 кд/м2.

Преимущества и недостатки технологии OLED

На основании предыдущего раздела можно выделить несколько положительных моментов, благодаря которым дисплеи на органических светодиодах превосходят все предыдущие технологии:— меньший вес и размеры, что достигается за счёт малой толщины матрицы;— низкое потребление энергии, которое в перспективе ещё снизится;—идеальный угол обзора;— отсутствие подсветки;— контрастность, яркость и время отклика на несколько порядков лучше, чем у LCD;

— возможность создания гибких и прозрачных экранов, которые будут стабильно работать в широком диапазоне температур.

Как любой технологический процесс, изготовление OLED матриц имеет недостатки, которые существенно тормозят их серийное производство. Причём главный сдерживающий фактор не столько зависит от несовершенства технологии, сколько определяется покупательской способностью.

Второй недостаток заключается в малом времени непрерывной работы органических светодиодов некоторых цветов. Но эта проблема уже успешно решается, что подтверждается серийным выпуском ноутбуков и телевизоров с OLED матрицей компаниями с мировым именем.

К минусам можно отнести эффект выжигания экрана, который возникает за счёт длительного отображения статического изображения. Эффект напоминает проявление ложной картинки на ЭЛТ и плазменных мониторах. Чтобы исключить выжигание светодиодов, в новых моделях матриц реализован динамический сдвиг цветных пикселей, незаметный для глаз.

Технология OLED ещё несколько лет будет совершенствоваться и дорабатываться, что на сегодняшний день также можно назвать её отрицательной стороной.

Перспективы и область применения

В том, что OLED технология будет доминировать на рынке электроники, сомнений нет. Но пока этот инновационный способ отображения информации вынужден преодолевать большие трудности, связанные с необходимостью больших коммерческих вливаний. По этой причине некоторые компании значительно сократили расходы или вовсе прекратили финансирование исследований по созданию собственных OLED матриц. Например, Sony сделала ставку на производство LCD телевизоров с разрешением 4К, считая такой подход экономически оправданным.

Среди тех, кто не собирается сдаваться и продолжает улучшать качество дисплеев на органических светодиодах, фаворитами являются южнокорейские LG и Samsung. В ближайшем будущем эти компании рассчитывают снизить себестоимость OLED матриц и стать главными их поставщиками для других производителей электронной техники.

Уже сейчас можно наблюдать активное продвижение «умных» гаджетов с небольшими экранами. OLED часы, смартфоны, нетбуки находят своих покупателей, для которых переплата в 20-30% – ничто по сравнению с супер качественным изображением. Розничная цена OLED телевизора диагональю 55˝ на данный момент в 2-2,5 раза выше, чем LCD телевизора с такими же параметрами.

Насколько быстро OLED сможет взять верх – покажет время. Одно можно сказать с уверенностью – рынок OLED дисплеев будет прогрессировать с каждым годом.

Источник: https://a-golubev.ru/tehnologii/displei-na-organicheskih-svetodiodah-oled.html