Тип матрицы oled. Как это все работает с технической стороны

В технике давно используется органический светодиод, который начинает светится при прохождении через него тока. Работает он так же, как и обычный диод, на него подается плюс и минус, но благодаря своему составу (органические соединения) он может светится.

Основное применение органических светодиодов – это использование при создании дисплеев.

OLED телевизоры так названы по конструкции своих дисплеев.

Экраны OLED состоят из органических светоизлучающих диодов. На английском OLED - Organic Light-Emitting Diode. Они способны излучать свет при прохождении электрического тока и состоят из органических материалов.

Первые телевизоры с экранами OLED появились в 2012 году. Из-за малых размеров такие светодиоды позволяют строить экраны очень малой толщины. Современные модели OLED телевизоров имеют толщину всего несколько миллиметров.

Первые олед телевизоры выпустили LG, Samsung, Sony. Тогда было две технологии производства OLED панелей. В первой светоизлучающие диоды делались трех цветов (RGB), а во второй все диоды излучали белый цвет, а затем проходили через цветные фильтры. Первая технология стала убыточной из-за недостатков в технологии, а вторая развивалась и сегодня является основной. Именно второй технологией занималась LG и поэтому все панели на 2016 год производит именно LG Display.

После ухода в 2014 году с рынка плазменных панелей OLED дисплеи стали единственным конкурентом LED экранов.

Телевизор LG OLED 2016 года

Чем отличаются LED и OLED

Так как и LED и OLED – это технологии производства экранов то и основные отличия между ними в качестве воспроизводимой картинки. Различия обусловлены разной конструкцией дисплеев.

LED телевизоры используют матрицу на жидких кристаллах (LCD) с подсветкой от светодиодов. Поток света исходит от светодиодов, а жк ячейки в матрице регулируют его количество. Из-за конструктивных особенностей жк ячейка не может полностью закрыться и прекратить поток света на экран. Из-за этого у LCD панелей есть проблемы с уровнем черного, что отражается на контрастности. А контрастность является основным показателем качества изображения.

Разница LED и OLED в конструкции

OLED телевизоры используют матрицы в которых каждая ячейка сама является источником света, а поток света регулируется напряжением. И прекратить поток света от каждой ячейки можно просто убрав с нее напряжение. Этим достигается глубокий черный, высокий показатель контрастности и высокое качество изображения на экране.

I) Получается, что основная разница между OLED и LED телевизорами в контрастности и уровне черного . Здесь преимущество за OLED технологией.

II) Но из-за яркой подсветки от светодиодов преимущество в яркости уже получают LED экраны.

III) Цветопередача получается лучшей у OLED панелей.

IV) Цена больше у OLED из-за трудности производства, так что олед экранами оборудованы только флагманы компаний.

V) Энергопотребление меньше у олед телевизоров, хотя и ненамного. LED телевизоры также потребляют сравнительно мало электроэнергии.

Сегодня все экраны OLED идут с разрешением Ultra HD 4K, а телевизоры с этими экранами можно приобрести по цене от 3000$ до 8000$. Цена зависит от размера экрана и от набора технологий для обработки изображения.

Срок службы OLED телевизоров

Как заявляет производитель OLED панелей компания LG беспокоиться о сроке жизни органических светодиодов нет оснований.

За последние годы срок жизни органических светодиодов увеличен до 100 000 часов .

Напомним, LG использует только белые oled.

Действительно, цветные органические светодиоды со временем теряли свой цвет, поэтому технология экранов OLED RGB не получила развитие.

Когда мы впервые начали производство OLED - телевизоров в 2013 году, их продолжительность жизни была около 36 000 часов, технологическое развитие расширил его до 100.000 часов в настоящее время . Это составляет 30 лет, если пользователь смотрит наш OLED TV в течение 10 часов в сутки.

Сказал Ли Бенчхоль (Lee Byung-chul), вице - президент LG Electronics по направлению телевизоров и мониторов.

Проверка LG OLED телевизоров на производстве

Например, светодиоды в подсветке LED телевизоров теряют свою интенсивность через 60-70 000 часов. Но всех этих часов в обоих случаях достаточно, ведь другие компоненты телевизора столько не проработают.

OLED (органический светодиод) называют будущим телевизионных технологий, которое обещает насыщенные цвета, включая глубокий чёрный, и сокращение размытия в движении.

Может показаться, что новая технология не сильно отличается от более распространённых на рынке LED-панелей. Но слово «органический» подразумевает разницу в самом способе представления изображений на экране.

В чём достоинства OLED-экранов?

LED-экран - жидкокристаллический дисплей с улучшенной светодиодной подсветкой. В современных LCD-телевизорах жидкие кристаллы вращаются под действием электричества и пропускают свет через каждый пиксель изображения. Свет проходит через фильтры (красный, синий и зелёный) и при их смешении даёт в результате цвета от самых тёмных до белого. Если все кристаллы поворачиваются так, чтобы не пропускать ни одного из трёх цветов, то на выходе получается чёрный цвет.

У кристаллов есть свои преимущества: низкая стоимость, тонкость и лёгкость материалов, но есть и важный недостаток - уровень чёрного цвета. Кристаллы перекрывают свет, но подсветка продолжает работать. Свет падает на «чёрные» пиксели, что делает тёмное изображение блеклым.

В OLED-экранах нет - каждый отдельный пиксель излучает свет самостоятельно во время подачи на него электрического тока. Если пиксель не получает электричества, то мы видим отсутствие света - настоящий чёрный цвет.

Абсолютно нулевые значения для цвета и яркости изменяют восприятие контрастности. На OLED-дисплее даже минимальное количество света в тёмных частях изображения воспринимается ярче по сравнению с LED-экранами. Кроме того, пиксели в OLED-экранах могут практически моментально изменять цвет в отличие от задержки на LED-панелях, для активации и движения кристаллов которых требуется больше времени.

Ещё одно достоинство OLED-технологии, которое вытекает из уровня чёрного и контрастности, - реалистичные насыщенные цвета.

Выгорают ли пиксели на OLED-экранах?

На старых плазменных телевизорах могли выгорать пиксели в тех частях экрана, где долгое время располагалось что-то статичное, например логотип канала или меню видеоигры. Следы от таких объектов могли навсегда «отпечататься» на дисплее, поэтому производители добавляли специальные инструменты в настройки телевизоров, чтобы этого можно было избежать.

Для OLED-экранов это не характерно, но если статичное изображение оставить на несколько часов подряд, то оно может «зависнуть», оставив едва заметный след, примерно на час, а затем полностью исчезнет. Ничего страшного с телевизором не случится.

Насколько OLED-дисплеи яркие?

Если на есть наклейка Ultra HD Premium, то его пиксели должны достигать минимального порога яркости. Это значение может быть разным, в зависимости от глубины чёрного цвета. Если уровень чёрного цвета в OLED-панели находится где-то между 0,0005 и 0,5 кд/м 2 , то максимум яркости для такого телевизора должен начинаться от 1 000 кд/м 2 . Но если экран способен на ещё более тёмный цвет, то его максимум может начинаться уже от 540 кд/м 2 .

Яркость OLED-телевизора воспринимается в зависимости от места, где вы его расположите, поэтому в комнате с ярким светом преимущества экрана на органических светодиодах не будут сильно заметны. Недорогие OLED-панели выдают яркость на уровне 700–800 кд/м 2 , тогда как LED-телевизоры способны на большее - 1 400–1 500 кд/м 2 .

В этом году появятся новые модели OLED-телевизоров c яркостью до 2 000 кд/м 2 , но их цена вряд ли порадует покупателей.

При максимальной яркости экрана в 800 кд/м 2 его преимущества над жидкокристаллическими телевизорами заметны ночью при слабом свете или днём с закрытыми шторами. Стоит только приглушить свет, как влияние чёрного цвета на качество изображения становится очевидным.

Однако глубокий чёрный цвет - это не волшебная сила, преображающая любой фильм на экране. Иногда, например в стриминговых сервисах, чёрный цвет может кодироваться не как полное отсутствие света, а как его более светлый вариант.

В чём недостатки OLED-технологии?

Как и в случае с качеством отображения цветов, сокращение размытия при движении зависит от исходного содержимого. Теоретически OLED-технология превосходит LCD и LED-стандарты в передаче движения.

На практике только специально подготовленные файлы и режим сокращения размытия приводят к заметным результатам. Динамичные фильмы с частотой изображения 24 кадра в секунду не подойдут. В то же время довольно трудно найти видео в 4K-разрешении, с реалистичными цветами и высокой частотой кадров одновременно, чтобы оправдать покупку дорогой OLED-панели.

Покупать OLED-телевизор или нет?

Пока что для большинства покупателей ответ отрицательный. Если вам не нужна обязательная поддержка стандартов HDR-10 или Dolby Vision, то вы можете потратить гораздо меньшую сумму на LED-телевизор с 4K-разрешением, низким уровнем размытия и задержки входного сигнала. Вы не получите максимально сочную картинку, но сможете, например, приобрести хорошую аудиосистему.

Если вы всё-таки хотите приобщиться к миру , то в этом случае лучше выбрать OLED-экран, но придётся правильно его откалибровать. Для больших помещений такие телевизоры покупать невыгодно, только если у вас не найдётся больше 20 000 долларов на 77-дюймовую модель LG.

Низкий уровень размытия и яркие цвета OLED-панелей также хорошо подойдут для игр, но стоит учитывать более высокую задержку входного сигнала, что сказывается на отзывчивости управления и особенно критично в сетевых играх. Эту проблему производители уже начали решать обновлениями прошивок.

HDR-стандарт и OLED-технологии удивят вас качеством изображения уже сейчас, но подходящего для них контента пока ещё мало.

Принцип действия

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона которое сопровождается выделением (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит.
В качестве материала анода обычно используется оксид индия легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой.

Классификация по способу управления

Существуют два вида OLED-дисплеев - PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей - это может быть либо пассивной матрицей (PM) или активной матрицей (AM).

В PMOLED -дисплеях используются контроллеры развертки изображения на строки и столбцы. Чтобы зажечь пиксель, необходимо включить соответствующую строку и столбец: на пересечении строки и столбца пиксель будет излучать свет. За один такт можно заставить светиться только один пиксель. Поэтому чтобы заставить светиться весь дисплей, необходимо очень быстро подать сигналы на все пиксели путем перебора всех строк и столбцов. Как это делается в старых ЭЛТ (электроно-лучевых трубках).

Дисплеи на базе PMOLED получаются дешевыми, но из-за необходимости строчной развертки изображения не возможно получить дисплеи больших размеров с приемлемым качеством изображения. Обычно размеры PMOLED-дисплеев не превышают 3" (7,5 см)

В AMOLED -дисплеях каждый пиксель управляется напрямую, поэтому они могут быстро воспроизводить изображение. Размеры AMOLED-дисплеев могут иметь большие размеры и на сегодня уже созданы дисплеи с размером 40" (100 см). Производство AMOLED-дисплеев дорогое из-за сложной схемы управления пикселями, в отличие от PMOLED-дисплеев, где для управления достаточно простого контроллера.

Классификация по светоизлучающему материалу

В настоящее время в основном развиваются две технологии, показавшие наибольшую эффективность. Различаются они используемыми органическими материалами это микромолекулы (sm-OLED) и полимеры (PLED), последние делятся на просто полимеры, полимерорганические соединения (POLED), и фосфоресцирующие(PHOLED). О последних немного по подробнее. PHOLED используют принцип электрофосфоресценции, чтобы преобразовать до 100 % электрической энергии в свет. К примеру, традиционные флуоресцентные OLED преобразовывают в свет приблизительно 25-30 % электрической энергии. Из-за их чрезвычайно высокого уровня эффективности энергии, даже по сравнению с другим OLED, PHOLED изучаются для потенциального использования в больших дисплеях типа телевизионных мониторов или экранов для потребностей освещения. Интересно, что технология OLED способна значительно повысить качество LCD панелей, поскольку перспективной технологией подсветки для них является технология PHOLED (PHosphorescent Organic Light Emitting Diode). По данным компании Universal Display Corporation применение PHOLED диодов увеличивает яркость панелей в четыре раза.

Схемы цветных OLED дисплеев
Первыми появились OLED дисплеи на основе микромолекул, однако они оказались слишком дорогостоящими, поскольку изготавливались с помощью вакуумного напыления.

Первый шаг к созданию полимерных дисплеев был сделан в 1989 году, когда ученым Кембриджского университета удалось синтезировать особый полимер – полифениленвинилен. Дисплеи этого типа могут быть получены путем нанесения полимерных материалов на основу специальным струйным принтером. Иногда такие дисплеи называют LEP (Light-Emitting Polymer). Основа может быть гибкой с радиусом изгиба 1 см и менее.

Однако на сегодняшний день по сроку службы и эффективности приборы на основе микромолекул опережают приборы LEP. Сравнительные характеристики долговечности и эффективности излучения для двух технологий OLED дисплеев приведены ниже.

Существуют три схемы цветных OLED дисплеев:

* схема с раздельными цветными эмиттерами;
* схема WOLOD+CF (белые эмиттеры + цветные фильтры);
* схема с конверсией коротковолнового излучения.

Самый простой и привычный вариант – обычная трехцветная модель, которая в технологии OLED называется моделью с раздельными эмиттерами. Три органических материала излучают свет базовых цветов – R, G и B. Этот вариант самый эффективный с позиции использования энергии, однако, на практике оказалось довольно сложно подобрать материалы, которые будут излучать свет с нужной длиной волны, да еще с одинаковой яркостью.

Второй вариант реализуется гораздо проще. Он использует три одинаковых белых эмиттера, которые излучают через цветные фильтры, однако он значительно проигрывает по эффективности использования энергии первому варианту, поскольку значительная часть излученного света теряется в фильтрах.

В третьем варианте (CCM – Color Changing Media) применяются голубые эмиттеры и специально подобранные люминесцентные материалы для преобразования коротковолнового голубого излучения в более длинноволновые – красный и зеленый. Голубой эмиттер, естественно, излучает «напрямую». У каждого из вариантов есть свои достоинства и недостатки:

Другие виды OLED дисплеев

TOLED - прозрачные светоизлучающие устройства TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) - технология, позволяющая создавать прозрачные (Transparent) дисплеи, а также достигнуть более высокого уровня контрастности.
Прозрачные TOLED-дисплеи: направление излучения света может быть только вверх, только вниз или в оба направления (прозрачный). TOLED может существенно улучшить контраст, что улучшает читабельность дисплея при ярком солнечном свете.
Так как TOLED на 70 % прозрачны при выключении, то их можно крепить прямо на лобовое стекло автомобиля, на витрины магазинов или для установки в шлеме виртуальной реальности… Также прозрачность TOLED позволяет использовать их с металлом, фольгой, кремниевым кристаллом и другими непрозрачными подложками для дисплеев с отображением вперед (могут использоваться в будущих динамических кредитных картах). Прозрачность экрана достигается при использовании прозрачных органических элементов и материалов для изготовления электродов.
За счёт использования поглотителя с низким коэффициентом отражения для подложки TOLED-дисплея контрастное отношение может на порядок превзойти ЖКИ (мобильные телефоны и кабины военных самолетов-истребителей). По технологии TOLED также можно изготавливать многослойные устройства(например SOLED) и гибридные матрицы (Двунаправленные TOLED TOLED делает возможным удвоить отображаемую область при том же размере экрана - для устройств, у которых желаемый объём выводимой информации шире, чем существующий).

FOLED (Flexible OLED) - главная особенность - гибкость OLED-дисплея (Демонстрация гибкого OLED-дисплея от SONY). Используется пластик или гибкая металлическая пластина в качестве подложки с одной стороны, и OLED-ячеек и герметичной тонкой защитной пленки - с другой. Преимущества FOLED: ультратонкость дисплея, сверхнизкий вес, прочность, долговечность и гибкость, которая позволяет применять OLED-панели в самых неожиданных местах. (Раздолье для фантазии - область возможного применения OLED весьма велика).
Staked OLED - принципиально новое решение от UDC – Staked OLED, сложенные OLED-устройства. Основной особенностью новой технологии является размещение R-ячеек (G-, B-) в вертикальной (последовательно), а не в горизонтальной (параллельно) плоскости, как это происходит в ЖКИ-дисплее или электронно-лучевой трубке. В SOLED каждым элементом подпиксела можно управлять независимо. Цвет пиксела может быть отрегулирован при изменении тока, проходящего через три цветных элемента (в нецветных дисплеях используется модуляция ширины импульса). Яркостью управляют, меняя силу тока. Преимущества SOLED: высокая плотность заполнения дисплея органическими ячейками, посредством чего достигается хорошее разрешение, а значит, высококачественная картинка.(В SOLED-дисплеях в 3 раза улучшено качество изображения в сравнении с ЖКИ и ЭЛТ).

Преимущества в сравнении c LCD-дисплеями

* меньшие габариты и вес
* отсутствие необходимости в подсветке
* отсутствие такого параметра как угол обзора - изображение видно без потери качества с любого угла
* мгновенный отклик (на порядок ниже, чем у LCD) - по сути полное отсутствие инерционности
* более качественная цветопередача (высокий контраст)
* более низкое энергопотребление при той же яркости
* возможность создания гибких экранов

Яркость. OLED дисплеи обеспечивают яркость излучения от нескольких кд/м2 (для ночной работы) до очень высоких яркостей - свыше 100 000 кд/м2, причем их яркость может регулироваться в очень широком динамическом диапазоне. Так как срок службы дисплея обратно пропорционален его яркости, для приборов рекомендуется работа при более умеренных уровнях яркости до 1000 кд/м2. При освещении LCD-дисплея ярким лучом света появляются блики, а картинка на OLED-экране останется яркой и насыщенной при любом уровне освещенности (даже при прямом попадании солнечных лучей на дисплей).

Контрастность. Здесь OLED также лидер. OLED-дисплеи обладают контрастностью 1000000:1 (Контрастность LCD 1300:1[источник не указан 71 день], CRT 2000:1)
Углы обзора. Технология OLED позволяет смотреть на дисплей с любой стороны и под любым углом, причем без потери качества изображения.
Энергопотребление. Энергопотребление OLED дисплеев в полтора раза ниже, чем LCD. Энергопотребление PHOLED(англ.) ещё ниже.
Потребность в преимуществах, демонстрируемых органическими дисплеями с каждым годом растёт. Этот факт позволяет заключить, что в скором времени человечество увидит расцвет данной технологии.

Но технология не стоит на месте и впереди новое поколение OLED

Светодиоды на основе квантовых точек. Сразу отметим, что сильными сторонами QDLED-устройств (Quantum Dot LED - светодиод на квантовых точках) являются высокая яркость, невысокая стоимость производства, широкий диапазон цветов. Уже почти сразу после изобретения нового типа светодиодов им предрекают отличные перспективы стать основой для дисплеев мобильных аппаратов («наладонников», мобильных телефонов и пр.), и даже крупноформатных телевизионных панелей.

Под квантовой точкой ученые подразумевают особую полупроводниковую структуру, которая ограничивает движение электронов сразу в трех измерениях. Применительно к светодиодам на квантовых точках использовалась следующая вариация: селенид кадмия образует «ядро», а в качестве ограничивающей «оболочки» выступает сульфид цинка. Главными «действующими лицами» в данном случае являются электроны, которые при переходе с высокого энергетического состояния на более низкое испускают фотоны, за счет чего и образуется свечение точки. Довольно прост и механизм изменения цвета свечения светодиода - необходимо лишь изменить размеры квантовой точки, что приводит к изменению и длины волны света. Таким образом, рассчитав необходимые размеры полупроводниковой структуры возможно создать светодиоды красного, оранжевого, желтого, или зеленого цветов. Еще одним преимуществом устройств высочайшая яркость - до 9000 Кд/кв. м. К примеру, яркость современных дисплеев не превышает значения в 500 Кд/кв. м. То есть разработка позволяет повысить соответствующий параметр на порядок. Более того, технология позволяет легко повысить яркость светодиодов - всего лишь формированием нескольких квантовых точек.

В конце выкладываю видео для сравнения свойств TFT и OLED дисплеев.

Жидкокристаллический дисплей (ЖК -дисплей, ЖКД ; жидкокристаллический индикатор, ЖКИ ; англ. liquid crystal display, LCD ) - дисплей на основе жидких кристаллов, а также устройство (монитор, телевизор) на основе такого дисплея.

Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) изготовлены из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул.

Основной их особенностью является возможность изменять ориентацию в пространстве под воздействием электрического поля. А если сзади матрицы поставить источник света, то, проходя через кристалл, поток будет окрашиваться в определенный цвет. Изменяя напряжённость электрического поля, можно изменять положение кристаллов, а значит и видимое количество одного из основных цветов. Кристаллы работают, как клапан или фильтр. Управление всей матрицей даёт возможность вывода на экран определённого изображения.

Жидкокристаллические материалы были открыты еще в 1888 году австрийским ученым Ф. Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение.

В конце 1966 г. корпорация RCA продемонстрировала прототип LCD-монитора – цифровые часы. Значительную роль в развитии LCD-технологии сыграла корпорация Sharp. Она и до сих пор находится в числе технологических лидеров. Первый в мире калькулятор CS10A был произведен в 1964 г. именно этой корпорацией. В октябре 1975 г. уже по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 г. Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов.

Одним из самых качественных типов LCD-матриц является IPS. Именно IPS технология доминирует в мобильных устройствах, так как она обладает хорошей цветопередачей и, что особенно важно для смартфонов - хорошими углами обзора.

Ресурс работы ЖК телевизора (дисплея) около 60000 часов.

Светодиодный экран (LED screen, LED display) - устройство отображения и передачи визуальной информации (дисплей, монитор, телевизор), в котором каждой точкой - пикселем - является один или несколько полупроводниковых светодиодов (LED).

LED - именно так сейчас принято сокращенно называть жидкокристаллическую (ЖК) панель со светодиодной (LED) подсветкой. Не так давно для подсветки ЖК-матрицы использовались люминисцентные лампы (CCFL), но сегодня их окончательно и бесповоротно вытеснили светодиоды. Матрица работает на просвет. По сути, каждый RGB-пиксель представляет собой «заслонку» (а фактически фильтр) для света, излучаемого светодиодами. Кстати, очень интересный вариант, когда в телевизоре используется «локальная» подсветка, то есть множество светодиодов установлены позади матрицы и могут освещать только определенную зону. Тогда достигается высокий показатель контрастности в одном кадре, однако первые такие модели буквально «шли пятнами». Впрочем, сегодня большинство LED-телевизоров имеют торцевую подсветку, когда диоды расположены по бокам (в торце). Такая конструкция и позволяет сделать предельно плоские, энергоэффективные и легкие видеопанели.

Чаще всего срок службы LED телевизоров принадлежит диапазону от 50 до 100 тысяч часов.

Органический светодиод (англ. organic light-emitting diode, сокр. OLED ) - полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока.

Основная технология создания дисплеев основана на том, что органическая пленка на углеродной основе помещается между двумя проводниками, пропускающими электрический ток, из-за которого пленка излучает свет.

Главное отличие этой технологии от LED в том, что свет испускается каждым пикселем в отдельности, так что яркий белый или красочный цветной пиксель может находиться рядом с пикселем черного или совершенно другого цвета, и они не будут влиять друг на друга.

Это отличает их от традиционных ЖК-панелей, которые оснащаются специальной подсветкой, свет от которой проходит через слой пикселей.

К сожалению, между собой OLED пиксели отличаются не только цветом, но и рядом других характеристик - уровнем яркости, сроком службы, скоростью включения/выключения и прочими. Чтобы обеспечить относительно равномерные характеристики экрана в целом, производителям приходится идти на самые разные ухищрения: варьировать форму и размер светодиодов, размещать их в особом порядке, использовать программные трюки, регулировать яркость свечения с помощью ШИМ (то есть, грубо говоря, пульсацией), и так далее.

Причем технологии реализации самих матриц немного различаются. Так, в LG используется «сэндвич», а у Samsung - классическая RGB-схема. OLED можно гнуть вроде как без особых последствий. Поэтому вогнутые телевизоры также были построены на базе этой технологии.

За последние несколько лет технология OLED шагнула вперед, и то, что совсем недавно было представлено в качестве прототипов, теперь стало реальностью – модели телевизоров нового поколения с OLED-дисплеями красуются на полках магазинов техники. Чем же хороша эта технология и какие преимущества она имеет перед жидкокристаллическими дисплеями и канувшей в Лету плазмой? Чем отличаются OLED-матрицы ведущих производителей LG и Samsung? Какие перспективы развития у данной технологии и какие приятные новинки нам стоит ожидать в будущем? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

В настоящее время на рынке телевизоров правят бал старые добрые LCD, LED или PDP: подавляющее количество продаваемых моделей – это именно жидкокристаллические экраны, которые имеют ряд недостатков по сравнению с почившей ныне плазмой и OLED-дисплеями будущего. Последние имеют фундаментальные отличия от телевизоров на базе технологии LCD/LED. Главное из них – это то, что пиксели сами излучают свет, не требуя дополнительной подсветки. Но даже несмотря на то, что OLED-технология действительно обеспечивает более контрастную, сочную и объемную картинку, а телевизоры с этой матрицей тоньше, легче и изящнее, старые технологии не сдаются без боя, имея свои преимущества, главным из которых, пожалуй, является цена.

Война престолов: OLED vs. LED/LCD

Для того чтобы разобраться в недостатках и преимуществах этих двух технологий, давайте вкратце сравним дисплеи OLED и LCD/LED.
Яркость у обоих видов матриц лучше, чем у плазмы, что влечет меньшую потерю качества картинки при просмотре в солнечный день. Отдельные части изображения на OLED могут быть ярче, чем на жидкокристаллических дисплеях, в то время как последние выигрывают у своего конкурента по яркости подсветки всего экрана (что на самом-то деле при просмотре не так уж и важно).

OLED-экраны отличаются от любых других поразительно глубоким черным цветом, так как одной из особенностей матрицы этого типа является возможность полностью выключать отдельные пиксели для получения идеального черного цвета.

Благодаря тому, что по яркости отдельных участков экрана и глубине черного OLED превосходят соперников, они обеспечивают и более контрастную картинку (в настоящей момент дисплеи этой технологии не имеют себе равных по этому показателю). Это важно потому, что высокий контраст делает изображение более реалистичным.

Что касается смазывания движущихся объектов, то этот недуг знаком как LCD/LED, так и OLED-дисплеям. Частота обновления изображения на экране имеет важное значение в снижении смазывания. Экраны OLED и все сегодняшние 4K-телевизоры имеют фактическую частоту обновления 120 Гц (не будем брать во внимание маркетинговые трюки). Этот показатель равен 60 Гц в более дешевых LCD/LED-дисплеях, а некоторые жидкокристаллические экраны с разрешением в 1080 пикселей отличаются частотой обновления до 240 Гц.

Качество картинки жидкокристаллических матриц значительно ухудшается в зависимости от того, под каким углом зритель смотрит на экран. Если же говорить о матрицах OLED, то они имеют больший угол обзора, чем их конкуренты, хотя и не могут сравниться в этом с плазменными телевизорами.

Однородность экрана у OLED гораздо выше, чем LCD/LED, хотя и уступает плазме, однако в настоящее время ещё рано делать выводы – технология вовсе не стоит на месте.

Если говорить об энергопотреблении, то в случае с OLED этот показатель напрямую зависит от яркости экрана: чем ярче, тем больше энергии необходимо. Поэтому просмотр темной ленты выйдет дешевле, нежели красочного мультфильма. В отличие от этого энергопотребление LED зависит от настроек подсветки экрана – чем слабее подсветка, тем меньше энергии потребляет телевизор. Выставив минимальные настройки этого показателя, вы сэкономите больше на энергопотреблении именно с LED-дисплеями. Однако обе эти технологии потребляют не так уж много энергии, чтобы назвать это важным пунктом при выборе телевизора.

Цены на OLED пока ещё кусаются, как это бывает со всеми новыми технологиями, но в ближайшие годы разработчики обещают их снижение. Так что большинству из нас придется подождать встречи с дисплеями на органических светодиодах.

Что касается срока службы, то этот показатель довольно размыт в случае с OLED. По заверениям инженеров LG, телевизоры с дисплеями нового поколения будут не менее живучими, чем LCD/LED-экраны. На самом же деле все это не подтверждено конкретными цифрами, и в любом случае длительность службы телевизора зависит не от используемой технологии, а от конкретного экземпляра – это как лотерея, если повезло, то телевизор будет вам служить долго.

Выгорание экрана – это проблема, присущая главным образом плазменным дисплеям. Что касается OLED, то пока остается неясным, как сильно эта особенность проявится на данных экранах. Теоретически выгорание точек может происходить, так как пиксели сами излучают свет и могут быть повреждены в силу длительной повышенной яркости излучения. Жидкокристаллическим дисплеям такое незнакомо, хотя остается актуальной проблема битых пикселей. В любом случае не оставляйте включенный телевизор со статичным изображением на долгие часы – он дольше вам прослужит, а в случае с плазмой и OLED убережет от выгорания экрана и лицезрения отпечатка того или иного фрагмента.

Гонка вооружений: Samsung против LG

На текущий момент только две компании достаточно активно продают телевизоры на базе матрицы OLED: Samsung и LG. Лишь в сентябре этого года к ним подключается Panasonic: компания презентовала свою первую и на данный момент единственную модель телевизора с матрицей OLED – опять же, производства LG.

Дисплеи OLED этих двух южнокорейских гигантов имеют принципиальные отличия в архитектуре, что влияет не только на качество изображения, но и на стоимость производства продукции, а следовательно – и на цену телевизоров.

Samsung изготавливает матрицы, используя субпиксели трех цветов из стандартной модели RGB: Red, Green и Blue (Красный, Зеленый, Синий), которые формируют каждый пиксель. Эта технология была использована корпорацией при создании Super OLED TV и первых небольших дисплеев. Её проблема такова, что она плохо масштабируется, а это ведет к высокой стоимости производства.

И здесь дисплеи от LG отличаются от продукции конкурента совершенно другой архитектурой, которая основана на базе не трех, а четырех цветов. Эту технологию называют WRGB или WOLED-CF: помимо привычных трех цветов добавляется субпиксель белого цвета - в этом случае цветные фильтры располагаются сверху (RBG и W). WRGB-технология для OLED-дисплеев была разработана инженерами компании Kodak, а затем права на нее были выкуплены LG Display. Эта технология, по словам специалистов из LG, куда легче масштабируется, и поэтому производство таких экранов удешевляется. Данное решение применяется во всех телевизорах LG как с изогнутым экраном (например, более доступная модель LG 55EC930V с разрешением FullHD), так и с плоским (LG 55EF950V с разрешением Ultra HD 4K).


OLED-дисплеи могут быть достаточно гибкими, поэтому инженеры используют данное свойство матрицы для создания изогнутых экранов. Как правило, радиус изгиба матрицы довольно большой (несколько метров), так что это является скорее новой модной фишкой в дизайне телевизоров, нежели решением, дающим значительные преимущества при просмотре.

В 2012 году LG подала в суд на Samsung за то, что последняя нарушила патентные права LG Display на технологию панелей OLED, однако позднее обе южнокорейские компании пошли на мировую, решив, что сотрудничество в разработках новых технологий – это наилучшее решение.
Летом этого года LG Display устроила пресс-конференцию в честь празднования 20-й годовщины компании, где было объявлено, что отныне все внимание LG Display будет сосредоточено исключительно на OLED-дисплеях. В течение трех лет планируется инвестировать порядка 8,5 млрд долларов в расширение производства экранов на базе данной технологии.

Более подробно о самой технологии вы можете прочитать на Geektimes.

Перспективы развития OLED

Как ни крути, но в настоящий момент против широкого использования OLED выступает лишь один фактор – высокая цена по сравнению с моделями, созданными с использованием конкурирующих технологий. Впрочем, она, по мнению инженеров, в ближайшие годы должна стать не такой «кусючей», так как LG и Samsung изо всех сил трудятся над удешевлением технологии и производства продукции. Нельзя поспорить с тем, что сегодня телевизоры на базе жидкокристаллической матрицы все ещё занимают лидирующие позиции на рынке – они обеспечивают достаточно хорошее качество картинки, дешевы в производстве и, как следствие, могут похвастаться весьма приемлемыми ценами. Но технология OLED уже заявила о себе и нашла приверженцев, так как эти дисплеи обеспечивают лучшее возможное на данный момент качество изображения (что в основном является заслугой потрясающего контраста), и в этом им не было и нет равных.

Этим летом Samsung Display Co., Ltd. представила первый в мире прозрачный OLED-дисплей с эффектом зеркала. Копания позиционирует данную разработку как решение для магазинов, которое поможет покупателям опробовать макияж, примерить наряд или украшения, не отходя от экрана, который может служить своеобразной интерактивной витриной, привлекающей клиентов. В этом прототипе инженеры Samsung сочетали дисплей OLED с технологией Intel Real Sense, обеспечивающей взаимодействие с человеком.

У OLED-дисплеев большое будущее не только за счет потрясающего качества картинки, но и таких параметров, как малая толщина и гибкость. Дисплеи OLED изначально использовались для небольших экранов телефонов и умных носимых устройств, затем доросли и до экранов телевизоров. Данная технология представляет большой интерес также и для мира моды – на её основе создается интерактивный фотонный текстиль, который в будущем может вывести современную индустрию моды на новый уровень

Теги: Добавить метки