Inzicht in oled-weergavetechnologie

Laten we dromen over een high-definition televisie die nog geen kwart inch dik, gebogen en ongeveer 80 inch breed is. Bovendien verbruikt hij minder stroom dan je normale tv-toestel en kan hij worden opgerold als je hem niet wilt gebruiken. Je kunt die tv ook overal mee naartoe nemen. Wat als we een beeldscherm in onze kleding zouden kunnen hebben? Ziet het er echt uit of is het gewoon een droom? Welnu, deze apparaten kunnen op korte termijn bestaan met behulp van de recente technologie van OLED's.

OLED, afgekort voor Organic Light Emitting Diode, is een recentelijk ontwikkelde weergavetechnologie waarbij een laag organische verbinding licht uitzendt wanneer er elektrische stroom doorheen loopt, samen met een combinatie van filters en kleurverfijner om high-definition beelden te produceren. Het verpakt in vellen op koolstofbasis tussen twee geladen elektroden, bestaande uit een metalen kathode en een transparante anode. De films op organische basis omringen de transparante laag van het gat, de emitterende laag en de elektronentransportlaag erin. Wanneer er stroom wordt toegepast op de OLED-cel, komen de positieve en negatieve ladingen opnieuw samen in de emitterende laag en ontstaat er een elektrolytisch lichtgevend licht. OLED-schermen zijn emitterende apparaten en ze werken op het uitzenden van licht in plaats van het te moduleren of te reflecteren.

Hoewel "LED" en "OLED" beide gebruikmaken van "light-emitting diode" -technologie, is het ontwerpproces van elk eigenlijk heel anders. Terwijl LED-schermen een reeks LED's gebruiken als achtergrondverlichting op traditionele LCD-schermen, creëert in OLED-schermen de organische laag zijn eigen lichtbron voor elke pixel. Dit resulteert in een verbeterde helderheid en kleur van afbeeldingen.

Een glimp van OLED-technologie

De platen die in OLED-apparaten worden gebruikt, zijn gemaakt van materialen op basis van organische koolstof die oplichten wanneer er stroom doorheen wordt geleid. Ze zijn veel efficiënter en eenvoudiger te gebruiken dan lcd's, omdat ze niet afhankelijk zijn van achtergrondverlichting en filters. Ze zorgen voor een prachtige beeldkwaliteit met verbazingwekkende helderheid. Ze bieden ook schitterende kleurkenmerken; hebben een relatief snelle respons en een breder scala aan kijkhoeken. Ze worden ook gebruikt voor het maken van OLED-verlichting.

Deze technologie is bedacht in het begin van de jaren tachtig. Het werd verder ontwikkeld om de LCD-techniek te vervangen, omdat OLED-technologie relatief helderder, dunner en lichter is dan LCD's. Ze verbruiken ook minder stroom dan lcd's en bieden functies met een hoger contrast. Het meest aantrekkelijke voordeel dat het ten opzichte van LCD's heeft, is dat ze relatief goedkoper te vervaardigen zijn en daarom kosteneffectief.

Werking van OLED

OLED-technologie werkt volgens een heel eenvoudig principe. Telkens wanneer een stroom op de elektroden wordt toegepast, wordt er een elektrisch veld omheen ontwikkeld, de ladingen gaan in het apparaat bewegen. Elektronen ontsnappen uit de kathode en gaten bewegen van de anode in omgekeerde richting. De elektrostatische kracht brengt de elektronen en de gaten bij elkaar en ze vormen een foton dat een gebonden toestand is van elektron en gat. Deze recombinatie van ladingen ontwikkelt foton met een bepaalde frequentie die wordt gegeven door de energiekloof die wordt gevormd tussen de LUMO- en HUMO-niveaus van de emitterende moleculen. Dit elektrische vermogen dat op de elektroden wordt toegepast, wordt omgezet in licht dat door het apparaat wordt uitgestraald.

Er worden verschillende materialen gebruikt om verschillende kleuren licht te produceren en de kleuren combineren om een witte lichtbron te vormen. Over het algemeen is het anodemateriaal gemaakt van indiumtinoxide omdat het transparant is voor het zichtbare licht en een hoge werkfunctie heeft. Het materiaal helpt de injectie van gaten in het HOMO-niveau van de organische laag te bevorderen. Materialen zoals barium en calcium worden vaak gebruikt voor het maken van kathode-elektroden, omdat ze een lagere werkfunctie hebben en ze injectie van elektronen in het LOMO-niveau van de organische laag kunnen bevorderen. Deze materialen moesten ook worden bekleed met metalen zoals aluminium, omdat ze zeer reactief van aard zijn en vaak een beschermlaag erover nodig hebben.

Materialen die worden gebruikt in OLED's

De basisstructuur van een OLED bevat een kathode om elektronen in te brengen, een emitterende laag en een anode om elektronen eruit te verwijderen. Hoewel de moderne OLED's veel meer lagen bevatten, blijft de elementaire functionaliteit in alle soorten OLED's hetzelfde. Er zijn verschillende soorten OLED-materialen die worden gebruikt bij de productie van OLED. De meest fundamentele indeling is die van OLED's met kleine moleculen en OLED's met grote moleculen. Alle commercieel gebruikte OLED's zijn gebaseerd op kleine moleculen, die SMOLED wordt genoemd. Ze presteren beter en efficiënter. De emittermaterialen die in OLED's worden gebruikt, zijn fluorescerend of fosforescerend. De fluorescerende materialen hebben een langere levensduur, hoewel ze minder vindingrijk zijn dan de latere. De meeste OLED's gebruiken fosforescerende materialen omdat ze betere diensten leveren en langer meegaan.

AMOLED en PMOLED zijn de termen die betrekking hebben op de weergave van een OLED. Een PMOLED heeft een beperkt bereik en een beperkte resolutie, hoewel ze zuiniger zijn dan AMOLED. Deze displays zijn erg ingewikkeld om te vervaardigen, maar ze zijn efficiënt in het gebruik en kunnen ook grotere afmetingen krijgen. PMOLED-schermen worden gebruikt bij het produceren van kleinere apparaten, terwijl AMOLED-schermen worden gebruikt in televisietoestellen, tablets en smartphones.

Toepassingen van OLED's

OLED-technologie wordt gebruikt in commerciële toepassingen van mobiele telefoons, digitale mediaspelers, autoradio's, digitale camera's, televisie enz. In het mechanisme worden draagbare beeldschermen gebruikt, zodat de kortere levensduur bij dit doel niet langer een probleem is. Het kan ook worden gebruikt voor algemene verlichting, maar ook voor displays en achterlichtbronnen in LCD-displays, verkeerslichten, noodsignalen of automobieltoepassingen.

Voordelen van OLED-technologie

OLED-technologie heeft echt een verbreding geopend voor vele vorderingen en ontwikkelingen op het gebied van machines, gereedschappen en elektronische apparatuur. Het biedt de volgende voordelen:

Het gebruikt geen vloeibaar materiaal en is solide van constructie, waardoor het een betere weerstand biedt.
Ze kunnen vanuit elke hoek worden bekeken en bieden een breed scala aan mogelijkheden om van het uitzicht te genieten. Desondanks voelen we nooit enige vervorming in het scherm en enig nadeel in de kwaliteit.
Het kan een dikte hebben van slechts 1 mm, wat zelfs minder is dan de helft van de dikte van LCD's. Hierdoor zijn ze lichter van gewicht.
De responstijd van OLED's is 1/1000 van LCD's.
Het kan werken bij de laagst mogelijke temperatuur, zelfs als het minus 40 graden is.
Het is kostenefficiënt omdat de fabricage ook redelijk is.
Ze geven helderder licht en verbruiken minder stroom.
Het biedt een hogere efficiëntie en bronnen met een groter oppervlak.
Flexibele weergave en instelbare emissie.

Nadelen van OLED-technologie

Met de talloze voordelen hebben we ook enkele gebreken en nadelen van de technologie die hieronder worden genoemd:

De crisis in de kleurzuiverheid is een tekortkoming in het apparaat omdat het moeilijk is om frisse en rijke kleuren weer te geven.
Het kan gemakkelijk beschadigd raken door water.
Grote producties van grote schermen zijn niet verkrijgbaar.
Het heeft meestal een levensduur van 5000 uur, wat veel lager is dan bij LCD's.
Het meest opvallende nadeel van OLED's is dat ze niet zichtbaar zijn in de aanwezigheid van direct zonlicht.

De ontwikkelaars hebben geprobeerd positieve veranderingen aan te brengen in deze nadelen en hebben daarom OLED's ontwikkeld met een langere levensduur. Rode en groene OLED hebben een levensduur van 46.000 tot 2.30000 uur, terwijl blauwe OLED's een levensduur hebben van ongeveer 14.000 uur. Er zijn ook grotere OLED-panelen geproduceerd.

Uitdagingen waarmee OLED's worden geconfronteerd

Hoewel de technologie de afgelopen tijd een grote sprong heeft gemaakt, zijn er nog steeds verschillende uitdagingen waarmee OLED-industrieën worden geconfronteerd. Ze zijn als volgt opgesomd:

Materiële levensduur van OLED's
Oplosbare OLED-prestaties
De uitbreiding van de verlichtingscapaciteit van OLED's
Kleurbalans.
Waterschade.

De recente ontwikkelingen in OLED-technologie

OLED-technologie is de afgelopen jaren veel gebruikt en is behoorlijk succesvol volgens de studie. Samsung is tegenwoordig de toonaangevende producent van AMOLED-schermen. Het maakt elk jaar meer dan 200 miljoen displays en staat op het punt de productiecapaciteit van hun productie zeer binnenkort te vergroten. Het richt zich op kleinere schermen van 5-10 inch die tegenwoordig in smartphones en tablets worden gebruikt.

LG maakt ook OLED's van grotere beeldschermen. Het heeft OLED's gebruikt voor het produceren van televisie-eenheden met een scherm van 55 tot 77 inch.

Zelfs als beide bedrijven elk jaar genoeg OLED's hebben geproduceerd, is het productievolume relatief langzamer geweest. Zoals door beide bedrijven werd gemeld over het uitbreiden van hun productiecapaciteit, zijn de verwachtingen voor een grotere productie van OLED's verruimd en is het publiek ook verwachtingsvol over de lancering van een nieuw product.