OLED displeje: technologie současnosti i budoucnosti

15. ledna 2014
TWEET SDÍLET
O OLED se již dlouho mluví jako o zobrazovačích budoucnosti a nástupci LCD, přesto jsme se dočkali prakticky jen v mobilních telefonech a u extrémně drahých televizorů. Dočkáme se někdy jejich zlevnění?

Ačkoliv se může zdát, že je technologie organických elektroluminiscenčních diod (OLED) záležitost posledních deseti let, není tomu tak. OLED je předmětem dlouhého výzkumu sahajícího až do padesátých let minulého století, kdy André Bernanose na univerzitě Nancy-Université ve Francii se svými spolupracovníky zjistil, že některé organické materiály vykazují při průchodu střídavého vysokého napětí elektroluminiscenci.

Klepněte pro větší obrázek 
Obrovskou výhodou OLED displejů je absolutní černá a vysoký jas, což společně s velkým rozsahem barev přináší skutečně nekompromisní obraz

Po dílčích úspěších z jiných vědeckých pracovišť po světě byla v roce 1987 ve společnosti Eastman Kodak zkonstruována první OLED dioda. Ta využívala inovovanou dvouvrstvou konstrukci se samostatnou dopravou elektronů a děr tak, že k jejich rekombinaci a emisi světla došlo v prostřední organické vrstvě. Tím se snížilo provozní napětí, zvýšila se účinnost a tento objev vedl k současnému výzkumu a výrobě OLED displejů.

Současné OLED fungují stejně, jen se mění a vylepšují použité materiály, které jsou v několika velmi tenkých vrstvách. Mezi kovovou anodou (1) a průhlednou katodou (2) se nachází několik vrstev organických látek. Jedná se o vrstvu přenášející elektrony (3), světlo emitující vrstvu (4) a vrstvu, která přenáší díry (5). Přivedení napětí do určité oblasti mezi anodou a katodou má za následek velký proud děr a elektronů, které rekombinují ve světloemitující vrstvě.

Klepněte pro větší obrázek 
Díky tomu, že OLED nepotřebuje podsvícení, mohou být AMOLED displeje až neuvěřitelně tenké. Vrstvy bez substrátu jsou až 200× tenčí než lidský vlas

Tím dochází ke vzniku fotonů viditelného světelného záření, které prochází poslední, skleněnou vrstvou (6). Stejně jako LCD displeje se i OLED dělí na displeje s pasivní maticí (PM – Passive Matrix) a s aktivní maticí (AM – Active Matrix), (7) která je nanesená na skleněném nebo plastovém substrátu (8). 

Pasivní versus aktivní matice

Displeje PMOLED jsou méně komplikované a používají se především pro zobrazování jednoduchých jednobarevných obrazců, například textu. Ty také přišly jako první například v MP3 přehrávačích, kde oproti STN displejům vynikají svými pozorovacími úhly a jasem. PMOLED displeje jsou řízeny mřížkovou matricí navzájem překřížených vodičů. V místě křížení jsou vodiče připojeny k elektrodám OLED struktury, a tím vznikají jednotlivé pixely. Na anody a katody vybraných bodů je pomocí mříže vodičů a multiplexních přepínačů přivedeno elektrické napětí, které nutí organickou látku vyzařovat světlo.

Klepněte pro větší obrázek

Signály jsou zpravidla dodávány do sloupců a synchronizovány s cyklickým zapojováním řádků. Optický výstup tak vzniká postupným skládáním řádků, ke kterému dochází šedesátkrát za sekundu. Čím větší proud je v impulsu použit, tím jasněji pixel září. Kvůli nutnosti vytváření velmi krátkých impulzů s vysokými intenzitami se s většími úhlopříčkami značně snižuje účinnost. Proto se PMOLED hodí jen pro malé displeje u MP3 přehrávačů či různé informační displeje.

Pro větší úhlopříčky a graficky náročné uplatnění s vysokým rozlišením se hodí AMOLED displeje s aktivní maticí – jsou sice složitější, a tím i dražší, ale zase jasnější, mají rychlejší odezvu a vyšší účinnost. Každý subpixel je spínán vlastním obvodem tvořeným párem tranzistorů (jeden pro řízení nabíjení a vybíjení kondenzátoru a druhý slouží jako napěťový stabilizátor kvůli zajištění konstantní velikosti proudu). Tím se zabrání blikání bodů, které svítí během několika po sobě jdoucích cyklů. Zároveň je vyšší i průtok proudu (vyšší jas pixelu) a zkracuje se odezva. Všechny kvalitní OLED displeje v mobilních telefonech a televizorech jsou typu AMOLED.

Na typu materiálu záleží

Kromě „klasických“ OLED displejů vznikla i řada vylepšení změnou použitých materiálů. Mezi nejzajímavější patří například PHOLED neboli technologie fosforeskujících LED, která dosahuje až čtyřikrát vyšší účinnosti. Využívá principu elektrické fluorescence, při které je v ideálním případě až 100 % elektrické energie přeměněno na světlo. V porovnání s 25 až 30 % u klasických OLED a pouhých 10 % u LCD obrazovek je to velký pokrok. Hlavním uplatněním PHOLED je ale především osvětlení. Má potenciál uspořit obrovské množství energie, proto například vynaložila americká vláda 200 tisíc dolarů na vývoj této technologie pro běžné osvětlení.

Klepněte pro větší obrázek
Zatímco LG používá OLED jen jako podsvícení, Samsung má skutečné barevné OLED subpixely. Musel ale pro dlouhodobou stabilitu barev zvětšit plochu modrého subpixelu

Nanesením OLED struktury na pružný materiál namísto skla vznikne FOLED neboli flexibilní OLED displej. Takový najde své uplatnění nejen v různě zakřivených konstrukcích (přístrojová deska, hledí přilby, mobilní telefon), ale vyniká také svou vysokou pevností a odolností vůči nárazům.

Použitím průhledných materiálů, ať už skla, nebo plastů, umožňuje vytvoření tzv. TOLED (transparentní OLED) displeje s až 80% průchodností světla. Lze přitom zvolit, zda bude obraz viditelný z jedné, nebo z obou stran. Uplatnění v praxi takovýchto displejů se teprve hledá, ale pro TOLED se přímo nabízí sklo automobilu nebo hledí přilby, kde půjde zobrazovat informace v zorném poli uživatele. Většímu rozšíření zatím brání nejen vysoká cena těchto zobrazovačů, ale také problémy s životností a stálostí barev. Organické elektroluminiscenční materiály je navíc nutno konstrukčně chránit před vlivem vnější atmosféry – především před vlhkostí, která jejich vlastnosti významně degraduje.

 

Speciál: Televizory

Nový televizor vybírejte pečlivě. Potřebujete chytré funkce, nebo stačí televizor bez nich? Jaká bude nejvhodnější úhlopříčka, rozlišení a jaký typ zobrazovacího panelu? Určitě si přečtěte návod Jak dobře koupit televizor.

Doporučujeme také redakční výběry televizorů:

Témata článku: Televizory, OLED, Televize na Heureka.cz

Jak dobře vybrat multimediální přehrávač. Chytrá může být každá televize nebo projektor

Jak dobře vybrat multimediální přehrávač. Chytrá může být každá televize nebo projektor

Jakýkoli televizor anebo projektor doplníte chytrými funkcemi pomocí multimediálního přehrávače. Při výběru dejte pozor, šlápnout vedle je snazší než vybrat správně.

Jiří Kuruc
Průvodce nákupem
25 nejlepších klasických českých komedií. Víme, kde jsou online

25 nejlepších klasických českých komedií. Víme, kde jsou online

Zaměřili jsme se na české nebo československé komedie, které vznikly od 30. let minulého století do současnosti. Vybrali jsme ty nejlepší, nejnavštěvovanější, nebo pro danou dobu něčím typické.

Marek Čech
Filmy, které musíte vidět
Recenze televizoru Sony XR-55A95K. Nejlepší obraz díky QD OLED vám vyrazí dech

Recenze televizoru Sony XR-55A95K. Nejlepší obraz díky QD OLED vám vyrazí dech

** Technologie QD OLED skutečně výrazně posouvá obraz na další úroveň ** Skvělý obraz doplňuje zřetelný hutný zvuk přímo z obrazovky ** Nejvyšší kvalita bohužel není levná

Jaromír PukTomáš Holčík
QD OLEDSonyTelevizory
EISA: nejlepší televizory, projektory a multimediální přehrávač pro rok 2022/2023

EISA: nejlepší televizory, projektory a multimediální přehrávač pro rok 2022/2023

Jako každý rok i letos vybrala asociace EISA nejlepší televizory, projektory, ale také mutimediální přehrávač. Podívejte se, co EISA považuje za to nejlepší v těchto kategoriích.

Jaromír Puk
Televizory
Vybrali jsme 17 nejlepších bezdrátových reproduktorů. Domů, na zahradu i na pláž

Vybrali jsme 17 nejlepších bezdrátových reproduktorů. Domů, na zahradu i na pláž

Vybrali jsme ty nejzajímavější bezdrátové reproduktory. Od malých do kapsy až po větší do domácnosti, které nabízejí výborný poměr cena/výkon.

Jaromír Puk
Bluetooth reproduktor
25 nejlepších hororů všech dob. Víme, kde je najdete on-line

25 nejlepších hororů všech dob. Víme, kde je najdete on-line

Průlet filmovým děsem od dvacátých let minulého století do současnosti. Nejstrašidelnější horory, které prověřil čas, i tituly, které se snaží tento žánr se všemi jeho odnožemi posouvat dál.

Marek Čech
Filmy on-line
Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Tyto filmy byly v roce 2021 na českém Netflixu nejoblíbenější. Nerozlišujeme žánr, stáří ani hodnocení na filmových webech. Jde o oblíbenost, kterou sleduje web FlixPatrol a počítá z ní souhrnné žebříčky.

Ondřej Králík
Netflix
19 nejlepších válečných filmů, kterým můžete věřit. Víme, kde je najdete online

19 nejlepších válečných filmů, kterým můžete věřit. Víme, kde je najdete online

Vybrali jsme 15 jedinečných filmů, které se věnují válkám ve 20. století. Vybrané snímky mají společné to, že válku neoslavují nebo nevzývají. Naopak kriticky a bolestně obnažují její zrůdnost a nesmyslnost. Jsou to válečné filmy, kterým můžete věřit.

Marek ČechVojtěch Malý
Filmy, které musíte vidět
25 nejlepších bezdrátových Bluetooth sluchátek. Od nejlevnějších za pár stovek až k Apple AirPods Max

25 nejlepších bezdrátových Bluetooth sluchátek. Od nejlevnějších za pár stovek až k Apple AirPods Max

Vybrali jsme nejlepší bezdrátová sluchátka. Pro běžné použití, pro sport, pro komfortní poslech a také modely s aktivním potlačením hluku.

Jaromír Puk
Bezdrátová sluchátka