Z racji mego inżynierskiego wykształcenia, zawodu konstruktora i technologa zawsze interesowało mnie jak można konstruować i wykonać, jak dane urządzenie które już jest - działa i jak ono zostało zrobione.

Od pewnego czasu wiele się słyszy o nowej technologii - OLED, która jest przełomem w produkcji płaskich telewizorów. Jestem nią zafascynowany. To jest to na co czekaliśmy tyle lat. 

Poniżej, takie moje spojrzenie, Goście Salonu24, na czym polega innowacyjność tej nowej technologii OLED?

 

CES 2012: LG Wows with 55-inch OLED TV 

  

 

Samsung shows off production 55-inch OLED HDTVs at the 2012 World’s Fair

 

OLED 55" czyli jak działa Samsung i LG
Samsung i LG korzystają z dwóch różnych podejść do produkcji telewizorów Oled.

Samsung oparty na OLED RGB a LG oparty jest na białych diodach OLED. Dwie technologie, które korzystają z technologii OLED ale na dwa różne sposoby.

Samsung używa OLED RGB i nazywa go Super Oled.

Jest to bardzo podobne w koncepcji plazmy TV: Każdy piksel składa się z trzech sub-pikseli oled które emitują trzy kolory R,G,B.

RGB technologia OLED oferuje większe korzyści, ma lepszą kontrolę nad całą gamą reprodukcji kolorów i ma większą jasność. Komórki są większe .

LG wykorzystuje biały Oled z filtrami RGB.

Tutaj podejście jest trochę inne. W odróżnieniu standardowych OLED-ów, zamiast trzech subpikseli jest duży emiter OLED - system budowy piksela z czterech kolorów. Do barw czerwonej, zielonej i niebieskiej dodano światło białe, które pozwala na dokładniejsze odwzorowanie barw i wyświetlenie około miliarda kolorów. Co więcej, zastosowana w nim technologia o nazwie Color Refiner dba ma o to, aby na wspomniane odwzorowanie barw jak najmniejszy wpływ miał kąt pod jakim patrzymy na wyświetlany obraz. Wiadomo też, że jakość obrazu na nowych panelach OLED ma być jeszcze lepsza niż w standardowych OLED-ach.

 Jak działa telewizor OLED?

 Mamy już kolor, wysoką rozdzielczość i trzeci wymiar. Czy coś tu jeszcze może wywołać "opad szczęki"?

Właśnie to - technologia OLED - organicznych diod elektroluminescencyjnych.

Czyli żywsze kolory, głębsza czerń, większa jasność, silniejszy kontrast (nawet 20 tys. razy) i krótszy czas reakcji (w stosunku do ekranów LED - aż tysiąckrotnie).

Tak to wygląda w druku. A na żywo?
Różnica jest prawie taka, jakbyś nagle zdjął zaparowane okulary - o tyle bardziej naturalny i wyrazisty jest obraz z TV OLED.

Nieporównanie szersza paleta odcieni, a pędzące po ekranie bolidy mają krawędzie ostre a nie rozmyte jak w LCD-ach.

Kolejne zdumienie to "cienkość" i lekkość takiego telewizora: 4 mm i 7,5 kg. A chodzi o 55-calowy odbiornikLG. Jak to możliwe? Zajrzyjmy do wnętrza. Co widzimy? Brak oświetlenia tylnego. Piksele nie są podświetlane, ale świecą same.

Czyli OLED-om bliżej do plazm niż LCD-ów. Koncepcja podobna, ale jakże inne wykonanie!

Naszpikowany 6 mln mini świetlówek ekran plazmy jest jak ślubny portret w ramach i za szkłem - gruby i kruchy.

A OLED? Jak pocztówka - cienki (1,6 mm) i - jeśli trzeba - giętki. Ma w sumie pięć warstw: idąc od zewnątrz natrafimy na katodę, potem dwie warstwy organiczne - emisyjną i przewodzącą, a pod spodem anodę.

Oparciem dla nich jest podłoże - szkło, plastik lub nawet folia (wtedy ekran można zwinąć w rulon). Obraz powstaje w dwóch warstwach organicznych. 

 Wyobraźmy sobie, że ich styk to linia frontu. Na rozkaz katody (-) elektrony warstwy emisyjnej niczym zwycięzcy żołnierze prą w stronę warstwy przewodzącej. A tam - popłoch: będąca na tyłach anoda (+) daje sygnał do odwrotu, więc elektrony warstwy przewodzącej pędzą w jej stronę. Nim jednak porzucą swoje pozycje (dziury elektronowe) - zaminują je. Nacierające elektrony wpadają do dziur pułapek (rekombinują) i wybuchają. Towarzyszą temu rozbłyski (emisje fotonu) światła czerwonego, zielonego i niebieskiego (RGB) dobrze widoczne po stronie emisyjnej. I już. Poza tym, że dziury elektronowe wychodzą naprzeciw nacierającym elektronom, sytuacja przypomina tę na froncie.
A co z kolorem i intensywnością światła? Kolor zależy od rodzaju cząsteczek organicznych użytych w warstwie emisyjnej (dlatego w każdym ekranie jest kilka jej rodzajów). Jego natężenie zaś - od napięcia między katodą a anodą. Nie ma panelu podświetlenia jak w ekranach LCD, nie ma migotania obrazu jak w plazmach.

A teraz bardziej szczegółowo, jak działa dioda OLED.

OLED składa się z warstwy emisyjnej, warstwy przewodzącej, podłoża oraz anody i katody. Warstwy złożone są z cząstek organicznych polimerów przewodzących. Ich poziom przewodzenia znajduje się w zakresie między izolatorami a przewodnikami, z tego względu nazywane są one półprzewodnikami organicznymi.

 

Schemat OLED: 1 – katoda (−), 2 – warstwa emisyjna, 3 – emisja promieniowania, 4 – warstwa przewodząca, 5 – anoda (+)


 

Przyłożenie napięcia do OLED powoduje przepływ elektronów od katody do anody, zatem katoda podaje elektrony do warstwy emisyjnej, a anoda pobiera elektrony z warstwy przewodzącej, innymi słowy anoda podaje dziury elektronowe do warstwy emisyjnej. 

 W momencie spolaryzowania złącza w kierunku przewodzenia, warstwa emisyjna jest naładowana ujemnie, jednocześnie warstwa przewodząca staje się bogata w dodatnio naładowane dziury. 

Oddziaływanie elektrostatyczne przyciąga elektrony i dziury, które ze sobą rekombinują. Dzieje się to blisko warstwy emisyjnej, bowiem dziury w półprzewodnikach organicznych są bardziej mobilne niż elektrony (odwrotnie niż w przypadku półprzewodników nieorganicznych). W momencie rekombinacji elektron przechodzi na niższy poziom energetyczny, czemu towarzyszy emisja promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widma widzialnego. Dlatego warstwa ta nazywana jest emisyjną.

OLED nie świeci przy zaporowym spolaryzowaniu złącza, ponieważ dziury elektronowe przemieszczają się do anody, a elektrony do katody, a więc oddalają się od siebie i nie rekombinują.