Тип подсветки oled что это
Обновлено: 07.07.2024
Лет 20 назад в ходу были «пузатые» кинескопные телевизоры. Сегодня, если зайти в магазин электроники, на полках обнаружатся совсем другие устройства, сделанные с учетом последних технологий. В их названии встречается приставка LED и OLED, и в чем разница между ними знают немногие.
Каждая технология предлагает что-то свое, фирменное, но рядовой покупатель путается в терминах, которыми так умело пользуются маркетологи. Чем отличается ЛЕД от ОЛЕД телевизора, какие у них сильные и слабые стороны – об этом и пойдет речь в статье.
Что значит LED
Если расшифровать аббревиатуру «LED» и перевести с английского, получится «светодиод». Многие выпускаемые сейчас телевизоры оснащены жидкокристаллической матрицей. В предшественниках – LCD-устройствах, источником свечения экрана выступали CCFL-лампы.
Применение светодиодов – новая технология, благодаря которой транслируемое изображение выглядит ярче и имеет лучшую детализацию. Кроме того, диоды устойчивы к выгоранию, что обеспечивает длительный срок службы техники.
Светодиодную подсветку реализуют разными способами, но ее принцип действия одинаков. Чтобы на словах разобраться в устройстве, можно представить решетку, на которую прикреплены светодиоды.
Чтобы диод светился, он должен «пройти» через особый фильтр и получить конкретное значение напряжения (от этого будет зависеть яркость свечения). Такая конструкция подсветки имеет свое достоинство – позволяет формировать четкую картинку.
- Direct LED. Подсветка матрицы, расположенная по всей площади дисплея. Такие телепанели показывают яркую, детализированную картинку, но у них толще корпус и выше энергопотребление;
- Edge LED. Диоды расположены по бокам матрицы или по периметру.
Телевизор с боковой, Edge-подсветкой, уступает первому варианту в плане детализации изображения. Но у этой технологии есть свои преимущества: она энергоэффективней, дешевле и позволяет собирать тонкие телепанели, с толщиной меньше 1 см.
Что значит OLED
В OLED-телевизорах в матрице стоят особые элементы, которым не нужен дополнительный источник света – они его генерируют сами. Ключевые преимущества таких экранов: цветопередача, приближенная к реалистичной, минимальное потребление электроэнергии и «глубокий» черный цвет (отдельный пиксель вообще не загорается).
Если перевести OLED с английского, получится «органический излучающий светодиод». Для изготовления таких элементов делают органические соединения, и когда по ним проходит ток, они загораются.
Если не вдаваться в подробности, то разница между LED и OLED телевизорами кажется несущественной, но светодиоды, используемые во второй технологии, тонкие, гибкие и такие маленькие, что могут применяться как отдельные пиксели (по всему экрану «разбросано» больше миллиона органических диодов, которые загораются и тухнут самостоятельно, не завися друг от друга).
В OLED-приборах для каждого пикселя предусмотрена настраиваемая яркость, что позволяет в разы повысить уровень контрастности и детализации изображения.
Способность дисплея отображать действительно «глубокий» черный цвет – весомое достоинство, от которого зависит качество картинки. Итоговое изображение, выводимое на экран, выглядит контрастней и реалистичнее.
В OLED-панелях над массивом органических диодов не ставят ЖК-экран, что позволяет снизить их толщину. Например, 4К ОЛЕД модель LG G6 имеет толщину экрана – 2,57 мм.
Сравнение
Что такое LED и OLED телевизоры ясно – это две разные технологии с использованием светодиодов. Чтобы определить, какая из них лучше, необходимо взвесить сильные и слабые стороны каждой. Для этого будут рассмотрены основные технические характеристики, по которым подбирается телевизионная техника.
Цветопередача
В плане реалистичности и точности изображения лидирует OLED. В таких телевизорах в отдельном пикселе уже есть основные цвета, из которых «собирается» любой цвет из спектра.
Поэтому они более реалистичны в плане передачи цветовой информации. Но и LED-подсветка не отстает, если рассматривать телепанели премиального уровня.
В них изображение имеет более широкий цветовой охват, чего получилось добиться путем применения многоцветной подсветки (Wide Color, Triluminos) и технологии квантовых точек.
Яркость
Здесь побеждают LCD-панели с подсветкой LED. Светодиоды, размещенные по площади всего экрана, хорошо его освещают, тогда как самоизлучающиеся органические диоды способны подсвечивать только часть дисплея. Значение яркости для LED-дисплея может достигать 1800 нит.
Также в случае с OLED действует одно ограничение: производители не рекомендуют выставлять максимальный уровень яркости на таких телевизорах, ввиду того, что подсветка может испортиться.
Органические материалы сами по себе служат недолго – до 15 тысяч часов непрерывной работы.
В OLED значение максимальной яркости – до 700 нит. При этом, когда подсвечиваются отдельные пиксели, общая картинка выглядит еще тусклее.
OLED подсветка работает так – на органические соединения воздействует электричество, поэтому они и светятся. Больше ток – выше яркость. Полимеры ОЛЕД-освещения со временем «устают» и требуют время на восстановление.
Уровень контрастности
LED-экраны не способны выдавать «глубокий» черный цвет. Светодиодная подсветка продолжает работать даже в темных участках – жидкокристаллические кристаллы перекрывают источник свечения.
В итоге черные цвета выглядят блекло, что особенно заметно при просмотре сцен, снятых ночью или при недостатке естественного света. Отражается это и на картинке: темные объекты получают тень, а белые – светлые ореолы вокруг.
Значение глубины черного в самых новых LED-моделях – 0,5 нит. Если сравнивать, в OLED-телевизорах – 0 нит.
В ОЛЕД-устройствах, чтобы отображать черный цвет таким, какой он есть, к органическому диоду прекращает поступать электричество. При этом, если в темном участке будет хоть немного света, восприниматься он будет куда ярче.
В результате OLED-технология характерна максимальными показателями контрастности. Чтобы черный цвет был «ярким», конкретные пиксели просто затухают, не получая электроэнергии.
В ОЛЕД-освещении контролируется каждый пиксель по отдельности, поэтому окружающее пространство на экране не засвечивается, не видно ореолов.
Углы обзора
Лидерство за OLED, так как эта технология не требует дополнительного слоя, который устанавливается в ЖК-устройствах над источником подсветки. Если смотреть фильм на ОЛЕД-телевизоре, изображение не станет тускнеть или менять цвет, независимо от угла.
Если рассматривать LED-приборы, то здесь все зависит от вида используемой матрицы. Лучше всего себя показывают IPS-дисплеи, имеющие углы обзора в 178 градусов. Простейшие матрицы, например, TN, начинают искажать картину при отклонениях всего в 90 градусов.
Энергоэффективность
Здесь разница между LED и OLED телевизорами в том, что первые оснащены подсветкой.
В LED панелях уровень энергопотребления зависит от значения яркости. При этом пользователь сам может выставить комфортную для него освещенность.
Нормальные значения потребления света для телепанели диагональю 55 дюймов – 80 – 150 Вт, 65 дюймов – 110 – 180 Вт. Если есть поддержка формата HDR, то можно смело приплюсовать дополнительные 40 – 90 Вт.
В OLED TV энергопотребление зависит от яркости передаваемой картинки. То есть чем светлее контент – тем больше света будет тянуть техника.
В среднем, для 55 дюймов это 80 – 150 Вт. С поддержкой HDR потребление света повышается на 20-50 Вт.
Разрешение
Сейчас устоявшийся стандарт – Full HD (воспроизведение контента с разрешением 1920 х 1080 пикселей).
В последнее время набирает обороты новый формат – Ultra HD, который еще называют 4K. Его разрешающая способность – 4096 х 2160 точек. Но сейчас еще мало такого контента.
Чаще всего встречается формат 1080p, приближенный к разрешению 2K. Получается, 4K в 2 раза больше, что позволяет насладиться детализированной картинкой.
Чтобы с комфортом просматривать контент в формате 4K, понадобится телевизор с диагональю от 50 дюймов. Но близко смотреть в такой большой экран нельзя – это пагубно влияет на зрение. Если в комнате нет свободного места для размещения телепанели с большим дисплеем, лучше подобрать модель поменьше.
В плане разрешения сравнивать LED и OLED телевизоры смысла нет, так как в обоих случаях используется формат Ultra HD (актуально для последних моделей).
Если обратиться к данным «Яндекс.Маркет», цена на OLED-устройства 55 дюймов начинается с 72 тысяч рублей. Жидкокристаллическую модель с таким же экраном можно купить за 26,5 тысяч.
LED-устройства дешевле. Продвинутая панель с 4K, Wi-Fi и Smart TV обойдется в 55 тысяч и дороже.
Изучив технические параметры и отличия телевизоров LED от OLED, напрашивается вывод, что органические диоды выигрывают. Но сегодня это техника не для всех, так как не каждый готов отдать за качественный ТВ приличную сумму. Тем более что технологии постоянно развиваются и уже спустя пару месяцев OLED может стать достойным преемником LED.
Среди характеристик мониторов кроме привычной аббревиатуры LED сегодня можно довольно часто встретить OLED, а после презентации Samsung на CES 2017— и QLED.
Чтобы разобраться, чем отличаются эти типы мониторов и выяснить, который из них лучше всего подойдёт для Digital Signage, разберём подробнее, что такое LED, OLED, QLED, какие преимущества и недостатки они имеют, и как эти различия сказываются на изображении. В статье рассмотрим типы подсветки на основании светодиодов и квантовых точек для LCD-экранов и технологию OLED.
LED LCD
Эти мониторы сейчас представлены на рынке очень широко. Они имеют много характеристик и большое количество моделей разных размеров. Чтобы выяснить некоторые нюансы, начнём с определения термина LED LCD.
LCD (liquid crystal display) — панель из нескольких листов поляризационного материала с жидкокристаллическим раствором между ними, который регулирует прохождение света.
LED (light-emitting diode) – один из типов подсветки LCD-панелей, основанный на работе светодиодов.
То есть LED LCD — это жидкокристаллический монитор со светодиодной подсветкой. Здесь свет от светодиодов пропускается через ЖК-панель, в которую интегрированы пиксели RGB (Красный-Зелёный-Синий). В повседневном обиходе часто используют понятие «LED-экран», имея в виду светодиодный графический экран преимущественно для наружной рекламы.
В LED LCD мониторах цветное изображение с определённым уровнем яркости формируется благодаря светофильтрам пикселей. Но уровень чёрного цвета (его незасвеченность), неидеальный, хотя и улучшился в новых моделях с 4K экраном. Поэтому для увеличения контрастности и повышения точности цветопередачи началась разработка OLED и QLED.
Данная технология основывается на органических светодиодах (organic light-emitting diode). Каждая ячейка OLED-панели — это отдельный источник света, яркость которого регулируется индивидуально, поэтому необходимость в подсветке исчезает. То есть в отличие от локального затемнения в LED LCD, здесь происходит локальная подсветка, которая обеспечивает более эффективное управление уровнем чёрного и контрастностью.
Первые 4K OLED дисплеи выпустила компания LG в 2014 году, позже со своими продуктами в этой области появились Panasonic, Sony, Samsung. Именно LG представила технологию WRGB, в основе которой лежат четырехцветные пиксели – к зеленому, красному и синему добавили белый субпиксель. Это позволило увеличить максимальную яркость и добиться более реалистичной передачи полутонов и оттенков. Среди особенностей OLED-дисплеев можно выделить следующие:
- высокая контрастность (на мониторе 4K около 820 миллионов локальных зон затемнения, поэтому при деактивации всех пикселей достигается идеальный уровень контрастности и очень глубокий, яркий черный цвет);
- равномерная подсветка (если затемнить весь экран чёрным цветом, не будет видно более светлых участков, что особенно заметно в темное время суток);
- широкие углы обзора (цветопередача и уровень яркости сохраняются при любом ракурсе. У LED LCD также существуют аналоги: матрица IPS, с углами обзора до 178 градусов или матрица TN+film с мгновенным откликом)
- относительно короткий срок службы (субпиксели синего цвета быстро изнашиваются и цветопередача сильно искажается. Средний срок службы — не более 7000 часов, то есть около 2-3 лет в режиме умеренного использования)
- неплохая ремонтопригодность (при повреждении части пикселей, экран можно использовать дальше, а при возможности — заменить только поврежденный участок).
В этой технологии применяются светодиоды на основе квантовых точек. Сегодня термин QLED использует компания Samsung в качестве коммерческого названия для своих новых мониторов. Взяв за основу традиционный LED LCD разработчики установили между ЖК-дисплеем и светодиодной панелью плёнку — металлический нанофильтр на основе квантовых точек. Она позволяет получать более яркие и насыщенные цвета. При этом используются прежние матрицы светодиодной подсветки, что делает существующие QLED-мониторы от Samsung сравнимыми с LED LCD.
В настоящее время разрабатывается более продвинутая технология на основе квантовых точек. В ней пиксели монитора будут состоять из реагирующих на свет нанокристаллов, которые при прохождении через них электрического тока не только светятся, но и окрашиваются в различные цвета. Эта новая разработка в фундаментальном смысле больше похожа на OLED, но с лучшей цветопередачей, потому что каждая квантовая точка имеет свой цвет, а не получает его смешением RGB-цветов.
Сравнение OLED, LED, QLED
На различие в характеристиках LED LCD и QLED влияет в основном не тип подсветки, а LCD-матрица. Поэтому целесообразно рассматривать отличия LED и QLED от OLED.
Чтобы визуализировать различия, будем ориентироваться на сравнение изображения с нового Samsung Q7F, эталона в категории OLED — LG B6 и аналога Q7F среди LED LCD — Samsung KS8000.
Сравнение OLED, LED, QLED
Уровень черного (Black) характеризует минимальное свечение монитора, уровень белого — максимальное. А контрастность (Contrast) в данном случае рассматривается как соотношение уровня черного к уровню белого.
QLED: в данной модели используются VA-панели, но нет локальных функций затемнения, соответственно, возможности управления контрастностью меньше, чем у модели из категории LED LCD.
OLED: хоть эта картинка не отображает в полной мере возможности затемнения, уровни чёрного абсолютны и контрастность бесконечна. Видна значительная разница по сравнению с остальными мониторами.
LED LCD: данная модель имеет один из самых высоких уровней контрастности среди LED LCD. Но он может сильно варьироваться в зависимости от производителя, типа панели (VA или менее контрастный IPS ) и наличия локального затемнения.
Победитель: OLED
Время отклика
Движущиеся объекты на экране оставляют за собой небольшой след, так как пиксели, формирующие изображение, пытаются резко сменить свой цвет. Меньшее время отклика (Responce time) характеризует меньший след.
QLED: в этой модели пиксели переключаются примерно в два раза быстрее, чем у Samsung KS8000, поэтому изображения получаются с меньшим смещением и выглядят чище.
OLED: из-за природы света и цвета органических светодиодов, пиксели изменяют цвета практически мгновенно, демонстрируя очень короткое время отклика.
LED LCD: время отклика во многом зависит от конкретной модели. В бюджетных вариантах возможен больший уровень размытости, а в категории 4K HDR LED — меньший. Но в данном случае KS8000 уступает по времени отклика модели QLED.
Победитель: OLED
Угол обзора
QLED: в данном случае схож с Samsung KS8000, не отличается особенной широтой, хотя анонсировался как очевидное улучшение.
OLED: максимальный угол обзора.
LED LCD: не все мониторы имеют одинаковые углы обзора, но экраны типа IPS, как правило, отличаются неплохими характеристиками.
Победитель: OLED
Объём цвета
Это новый показатель точности передачи оттенков, который учитывает уровень цветового охвата (сolor gamut) и яркость в трехмерном пространстве. Цветовой охват характеризует максимальное количество цветовых оттенков, которые может воспроизвести монитор. Пиковая яркость – это максимально возможный уровень яркости экрана. Чем шире цветовой охват и ярче изображение, тем выше показатель «объём цвета» (color volume).
QLED: встроенный мульти-HDR и более яркие уровни цветопередачи дают преимущество в 4% перед охватом цветов в OLED. Ассоциация по тестированию и сертификации Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) подтвердила, что эта модель имеет 100% точность воспроизведения цвета.
OLED: в большинство мониторов встроен мульти-HDR, который обеспечивает реалистичные цвета, а глубокие уровни чёрного улучшают восприятие яркости цвета, поэтому они всё-таки превосходят топовые LED LCD.
LED LCD: мониторы премиум-класса используют HDR (high dynamic range — расширенный динамический диапазон), который позволяет достовернее передавать цвета, а 4K мониторы имеют широкую цветовую гамму с более чем 90%-ным охватом цветового пространства DCI-P3.
Победитель: QLED
Заключение
Сравнив мониторы разных типов, стало ясно, что по техническим характеристикам OLED имеет ощутимые преимущества перед LED LCD, а QLED-мониторы от Samsung в принципе не предлагают значительных улучшений, хотя их стоимость гораздо выше. Основные различия между LED и QLED заключаются в уровне цветопередачи, остальные характеристики зависят от конкретного типа встроенной LCD-матрицы.
Поэтому если у вас есть бюджетные ограничения, мониторы LED LCD — наилучшее решение по соотношению цены и качества, которое к тому же предлагает широкий диапазон размеров. Если вы имеете возможность заплатить больше — OLED-мониторы почти всегда будут лучше в плане качества отображения цветов, четкости и контрастности изображения. При этом стоимость OLED с развитием технологий постепенно снижается.
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.
OLED-экраны выделяются благодаря невероятным показателям яркости и контрастности. Достаточно посмотреть на едва светящийся диод, чтобы увидеть существенную разницу в сравнении с LED-матрицами. Технология органических светодиодов подразумевает и мгновенное изменение цветов, так как кристаллы двигаются гораздо быстрее. Благодаря расширенному цветовому диапазону OLED обеспечивает невероятно насыщенное изображение. А минимальные размеры светодиодов позволили конструировать очень тонкие экраны, что благоприятно отразилось на компактности источников отображения картинки.
История появления OLED телевизоров
В 2012 году компании LG и Samsung представили первые модели OLED-телевизоров. Несколько позже к производству подобных панелей подключилась и Sony. На тот момент это была настоящая революция, ведь покупателям обещались невиданные возможности. Изначально речь шла о двух разных технологических подходах к реализации данных телевизоров. Так, самый ранний вариант подразумевал использование трехцветных диодов RGB. Причем LG применяла даже четыре цвета (WRGB). Но такая технология производства оказалась несовершенной. Второй вариант оказался более успешный. В этом случае пиксель излучал белый цвет. Стоит отметить, что и сегодня эта технология успешно используется во многих OLED телевизорах.
Виды OLED дисплеев
В настоящее время существуют следующие виды OLED-экранов:
- AMOLED. В этом случае органические ячейки, которые формируют красный, синий и зеленый цвета, являются основой активной или пассивной AMOLED-матрицы. Именно так формируются отдельные пиксели цветного экрана. Часто встречаются в смартфонах и остальных мобильных гаджетах.
- TOLED. Данная технология применяется для реализации прозрачных экранных панелей. Их можно закреплять на очках виртуальной реальности, магазинных витринах, лобовых стеклах машин и так далее. Применяются вместе и с непрозрачными подложками.
- PHOLED. Технология, использующая принцип электрофосфоресценции, когда вся электрическая энергия преобразовывается в свет. PHOLED-дисплей могут применяться для установки в огромные телевизоры, либо же выступать в качестве мощнейшего источника освещения. Как правило, из них делают гигантские стены-мониторы и другие инсталляции для корпоративных клиентов.
- SOLED. Эта архитектура подразумевает вертикальное расположение подпикселей для создания изображения. Причем любой элемент подпикселя является независимым. Органические ячейки очень плотно заполняют площадь экрана, что обеспечивает высочайший уровень детализации при помощи повышенного разрешения.
- FOLED. Так как в роли подложки выступает металлическая или пластиковая пластина, то FOLED-дисплей считаются чрезвычайно гибкими. Этого удалось достичь и при помощи герметично закрытых ячеек, находящихся в специальной защитной пленке. Это позволяет делать дисплеи максимально тонкими и легкими.
Может ли Олед воспроизводить 3D?
Технология OLED полностью поддерживает режим 3D. Более того, такая связка использовалась в некоторых телевизорах, которые выпускались ранее. В этом плане нет никаких отличий от LED-экранов. При этом с 2017 года практически все крупные производители полностью отказались от 3D в своих устройствах. Поэтому новейшие OLED-телевизоры лишены каких-либо 3D-функций.
Выгорают ли пиксели на OLED-экранах?
Ранние OLED телевизоры выгорают гораздо быстрее из-за недоработанной RGB-технологии, которая применялась в первые годы развития таких матриц. Естественно, что длительном использовании устройства органические светодиоды достаточно быстро теряли цвет. Так, в 2013 году срок службы пикселей Олед экранадостигал 30-35 тысяч часов. Сегодня этот показатель перевалил за 100 тысяч часов, что намного больше прежнего результата. В 2019 году презентовали модели в которых уже и вовсе нет проблем с выгоранием пикселей.
Преимущества и недостатки технологии OLED
Плюсы:
- Контрастность. Благодаря практически бесконечному уровню контрастности (более 1000000:1) с OLED телевизорами не может тягаться ни одна существующая технология. Сочность картинки просто поражает воображение.
- Яркость. Широчайший динамический диапазон обеспечивает необходимый уровень яркости в любое время суток. Ночью значения яркости могут достигать нуля, а в солнечную погоду составлять 100 000 кд/м² и выше. В стандартных ситуациях 2000-3000 кд/м2 хватает с большим запасом.
- Потребление электроэнергии. В плане энергопотребления OLED можно с легкостью сравнить с LED-матрицами. Более того, органические диоды потребляют даже несколько меньше энергии, нежели технологии-конкуренты.
- Углы обзора. Изображение четко видно под самыми разными углами обзора без потери качества.
- Отсутствие подсветки. Особенности технологии избавили производителей OLED-телевизоров от необходимости устанавливать дополнительную подсветку, которая способна ухудшить восприятие картинки на экране.
- Гибкость. OLED-матрицы могут быть практически любой формы и конструкции. Благодаря своей чрезвычайной гибкости такие дисплеи могут закругляться как угодно.
Минусы:
- Высокая цена. На данный момент все телевизоры с OLED-матрицами стоят очень дорого. Они полностью заняли премиальный класс, который многим потенциальным покупателям не по карману.
- Срок службы. Большая часть уже выпущенных OLED телевизоров не может похвастаться длительным сроком службы. Особенно эти относится к диодам, которые обладают синим свечением.
- Чувствительность к влаге. Такие экраны очень чувствительно относятся к влаге, моментально выходя из строя из-за попадания любой жидкости внутрь устройства.
OLED телевизоры и LED, в чем разница?
LED-телевизоры более дешевые, так как технология их производства уже давно выработана и отшлифована. Они могут быть такими же тонкими и легкими, если сравнивать с дисплеями OLED. Важной разницей станет отображение черного цвета. В этом плане OLED телевизоры находятся на безоговорочном первом месте, потому что лишены подсветки. Органические светодиоды выигрывают и в плане отзывчивости, обладая мгновенным откликом.
Невероятные показатели насыщенности и контрастности делают картинку более качественное, нежели это могут продемонстрировать LED-приборы.
Ситуация с OLED телевизорами на 2019 год, перспективы OLED технологии
Как мы уже отмечали, OLED-телевизоры являются действительно дорогостоящими. Причем такая ситуация сохраняется уже довольно долго. И совершенно непонятно, а будет ли вообще серьезное удешевление этой почти эталонной технологии. Ведь при всех своих неоспоримых достоинствах именно стоимость является важным отталкивающим фактором в отношении покупки данных телевизоров.
В ближайшем будущем телевизоры с органическими диодами без сомнений будут считаться лучшими по многим показателям. Они будут выпускаться ведущими брендами, а также технологически совершенствоваться. Но дальше пяти ближайших лет загадывать бессмысленно, так как на смену OLED могут придти более экономичные экраны TMOS, в основе которых лежит инерционность сетчатки глаза человека. Также ведется активная работа над созданием органических транзисторов (O-TFT), способных изменить соотношение сил на рынке телевизоров.
Читайте также: