Телевизоры с экраном на органических светодиодах (OLED) — уже реальность

Organic Light-Emitting Diode (OLED) — органический светодиод (или светоизлучающий диод) — это полученный из органических компонентов полупроводниковый прибор, обладающий способностью к излучению света в видимом для глаза спектре при прохождении через него электрического тока.
Данная технология уже нашла широкое применение в создании малогабаритных устройств отображения информации — в цветных OLED экранах смартфонов, видеокамер и т.д. Более того, в настоящее время уже имеются удачные попытки создания больших OLED дисплеев для телевизоров. Пионерами в этой области, явились две соседствующие и вечно конкурирующие между собой южнокорейские компании — LG и Samsung, которые еще в январе 2012 года на всемирной выставке электроники (CES) представили свои первые OLED телевизоры. Правда это были только выставочные образцы и в серию их запустить не удалось.

 

Каков-же принцип работы?

При производстве органических светоизлучающих диодов (OLED) применяются тончайшие слои полимеров обладающие свойствами полупроводников: p-типа (дырочная проводимость) и n-типа (электронная проводимость), накладывающиеся друг на друга (как слоеный пирог). Тем самым достигается p-n структура с пограничным (контактным) слоем между полупроводниками противоположной проводимости аналогичная той, которая используется в обычных неорганических светодиодах. Таким образом, при подаче напряжения на электроды (анод+ и катод-), между которыми находится тонкопленочная OLED-структура — возникает электрический ток — отрицательные электроны движутся от катода к аноду, а положительные дырки наоборот. Двигаясь навстречу друг-другу, электроны и дырки встречаются, а встречаясь рекомбинируют — двигающийся электрон резко затормаживается, занимая место на орбите внутри атома (в дырке), в результате происходит высвобождение кинетической энергии движения электрона в виде светового излучения.
Из сказанного выше, можно сделать вывод — принцип работы панелей на органических светодиодах в корне отличается от привычных уже ЖК-дисплеев. Ячейки экрана в OLED телевизоре светятся сами с интенсивностью пропорциональной приложенному напряжению, а кристаллы в ЖК-матрице способны только менять свою прозрачность. Поэтому, ЖК телевизоры нуждаются в подсветке экрана — ламповой или более современной — светодиодной (LED). То есть, принцип действия OLED-дисплея в некотором смысле схож с принципом действия экрана плазменного телевизора, состоящего из ячеек с плазмой и способных также светится самостоятельно. Отсюда вытекает целый ряд неоспоримых преимуществ OLED-экрана перед ЖК, которые будут перечислены чуть позже.

 

Построение цветного изображения

Теперь из светодиодов осталось сформировать трехцветные (RGB) ячейки — пиксели и собрать их вместе на специальной подложке, чтобы получился OLED-дисплей. Однако и здесь существуют некоторые тонкости. Самый эффективный способ с точки зрения качества и экономичности, это сформировать пиксель из трех разноцветных диодов (как показано на рисунке). Но на практике, бывает трудно подобрать полимеры именно в комбинации нужных цветов — красного, зеленого и синего. Поэтому, поступают следующим образом — составляют пиксель из трех светодиодов одинакового цвета, светящихся либо белым либо синим цветом, а затем перед ними ставят корректирующие светофильтры. Этот способ намного проще первого в реализации, но приводит к частичным потерям при прохождении светового потока через светофильтры.

 

Какие преимущества?

1) Крайне малое значение времени отклика пикселя, примерно в 1000 раз меньше чем у ЖК-панелей! То-есть данный параметр для OLED ТВ настолько ничтожно мал, что совсем не оказывает влияние на качество изображения и его даже можно и не указывать в характеристиках. Объясняется это отсутствием инерционности светодиодов, тогда как даже у дорогих ЖК телевизоров с LED при изменении прозрачности ячейки, кристалл меняет поляризацию, на что нужно определенное время.
2) Практически исключены потери световой энергии излучения по сравнению с ЖК-панелями, в которых световой поток от системы подсветки частично поглощается полупрозрачными жидкими кристаллами.
Отсюда вытекает сразу несколько преимуществ телевизоров с OLED-дисплеем по сравнению с ЖК ТВ :

  • Высокий КПД OLED матриц и как следствие меньшее энергопотребление.
  • Намного большие значения яркости и контрастности чем у ЖК.
  • Отсутствие такого понятия, как угол обзора, то-есть телевизор можно смотреть под любым углом без потери качества картинки.

3) Ввиду отсутствия системы подсветки, OLED-панели могут быть по настоящему ультратонкими и возможно телевизоры будущего будут просто наклеиваться на стену в виде пленки. Кроме того, в настоящее время уже имеется возможность изготавливать прозрачные и даже гибкие OLED-матрицы.

 

Ждем появления в продаже

Впервые телевизоры с OLED появились в январе 2012 на выставке CES-2012 в павильонах LG и Samsung. Но то были модели заведомо не для серийного производства, а для демонстрации больших возможностей и мощного научно-технического потенциала этих двух корейских компаний. В наступившем 2013 году, уже на выставке CES-2013 — были представлены очередные новые модели и есть надежда, что уже в ближайшем будущем они поступят в продажу. Однако стоит заметить, что цены на первые OLED телевизоры будут просто астрономическими, в пределах 12.000 — 15.000 долларов США.

Ссылка на основную публикацию