Displej budoucnosti s modrou fóbií

Firma SKDC dodává na trh první OLED displeje Firmy Sanyo a Eastman Kodak začaly v průběhu března dodávat první displej...


Firma SKDC dodává na trh první OLED displeje
Firmy Sanyo a Eastman Kodak začaly v průběhu března dodávat první displeje
využívající technologii organických elektroluminiscenčních diod (OLED). Od
podepsání smlouvy o spolupráci přitom uplynuly plné (nebo pouhé, jak se to
vezme) dva roky. Společný podnik jménem SK Display Corporation (SKDC) hodlá v
první fázi vyrábět především menší displeje využitelné například v digitálních
fotoaparátech a mobilních telefonech.
Malosériová výroba displejů s aktivní matricí byla v SKDC zahájena již v roce
2002. Výsledkem bylo nejprve 300 kusů určených jako testovací vzorky výrobcům
mobilních telefonů. V tomto roce se již plánují podstatně vyšší objemy, přičemž
prvním velkým odběratelem bude firma Eastman Kodak. Ta počítá s nasazením
displejů OLED ve svých digitálních fotoaparátech. Sanyo pro změnu loni
předvedlo prototyp OLED televizoru s úhlopříčkou 15 palců, jeho sériová výroba
však pravděpodobně ještě letos zahájena nebude. Výrobní linka je prozatím
poměrně malá, oba podílníci nicméně doufají, že zájem o novou technologii
projeví i další výrobci spotřební elektroniky a výpočetní techniky. Kapacitu
linky i zobrazovací plochu displejů má být možné zvětšovat podle aktuálního
zájmu.

Technologie
Technologii OLED vyvinuli již v roce 1987 výzkumníci firmy Eastman Kodak. To,
že se prozatím stále ještě neprosadila v širším měřítku, lze zřejmě přičíst
především nepříznivé souhře náhod. OLED displeje totiž disponují vynikajícími
technickými parametry nabízejí plnou barevnou škálu, rychlou odezvu, vysoký jas
a kontrast, nízké provozní napětí a velmi široký zobrazovací úhel. Na cestě k
úspěchu je ale ještě čeká několik významných překážek.
OLED vyzařují samy, takže nepotřebují podsvícení, difuzéry, polarizátory a
podobné pomůcky, bez kterých se neobejdou LCD. Jsou tvořeny dvěma elektrodami,
mezi kterými jsou uloženy organické luminiscenční látky. Díky tomu je výsledný
displej podstatně tenčí (při použití skleněných tabulek zhruba 1,5 mm, plastové
displeje jsou dokonce ještě subtilnější). Displej tedy zabírá méně místa a
snižuje celkovou hmotnost zařízení. Nižší pracovní napětí (2-10 voltů)
prodlužuje provozní dobu přístroje napájeného bateriemi a současně snižuje jeho
tepelné vyzařovaní a negativní vliv na elektronické součástky.
OLED je složen z několika vrstev. Mezi průhlednou anodou a kovovou katodou je
položeno několik tenkých vrstev organické látky. Jedná se o vrstvu vypuzující
díry, vrstvu přenášející díry, vyzařovací vrstvu a vrstvu přenášející
elektrony. Pokud je do konkrétního políčka přivedeno napětí, jsou vyvolány
kladné a záporné náboje, které se spojují ve vyzařovací vrstvě, a tím produkují
světelné záření. Struktura organických vrstev a použité elektrody jsou navrženy
tak, aby docházelo k co největšímu střetávání nábojů ve vyzařovací vrstvě. Díky
tomu má výsledné světlo dostatečnou intenzitu.

Základní druhy
V současnosti jsou vyráběny a dále vyvíjeny dva základní druhy displejů OLED s
pasivní a aktivní matricí. Displeje s pasivní matricí (PMOLED) jsou jednodušší,
takže se používají zejména u levnějších zařízení zobrazujících méně údajů,
například pouze text. Matrice je tvořena z bodů připojených pomocí mřížky anod
a katod. Plocha je zaplněna sítí sloupků vystupujících nad povrch a
oddělujících jednotlivé aktivní body. Organické látky a katody jsou umístěny
střídavě na sloupcích a v prohlubních mezi nimi, takže jsou dobře elektricky
izolované. Jejich velkou výhodou je možnost "pásové" výroby velkých spojitých
ploch.
Princip činnosti je jednoduchý pomocí mříže vodičů a multiplexních přepínačů je
na anody a katody vybraných bodů přivedeno elektrické napětí, které přinutí
organickou látku vyzařovat. Signály jsou zpravidla dodávány do sloupců a
synchronizovány s cyklickým zapojováním řádků. Optický výstup tak vzniká
postupným skládáním řádků, ke kterému dochází 60krát za vteřinu.
Displeje s aktivní matricí (AMOLED) je možno používat v graficky náročných
aplikacích s velkým rozlišením, jako je zobrazovaní videa a grafiky. Katody
jsou tvořeny elektronickými prvky integrovanými do plochy ta je rozčleněna na
síť tranzistorů typu TFT doplněných o kondenzátor. Díky tomu lze každý bod v
ploše adresovat a ovládat nezávisle, čímž se zamezí například blikání bodů,
které mají svítit během několika po sobě jdoucích cyklů. Současně se zvyšuje
průtok proudu a zkracuje doba odezvy.
Protože OLED vyzařují světlo samy, není potřeba používat žádné dodatečné zdroje
světla ani stínítka (jako je tomu u LCD). Podstatně jednodušší konstrukce mimo
jiné zaručuje, že velikost displejů na bázi OLED není teoreticky ničím omezená.
Použití technologie TFT také znamená, že poškozený bod zhasne. U LCD takové
body naopak svítí, což ve výsledném obrazu působí podstatně rušivěji.
Použité vyzařující látky se dělí do dvou skupin malé molekuly a polymery. V
dnes vyráběných displejích převládá první varianta, ovšem polymerová
technologie nabízí mnohé výhody. Polymery se totiž snadno nanášejí spolu s
nosnou tekutinou, ve které jsou rozptýleny princip poněkud připomíná inkoustové
tiskárny. Polymerovou technologií se dají vyrábět v podstatě libovolně velké
zobrazovací jednotky, navíc velmi rychle. Elektrody nemusejí být skleněné,
takže je možno získat i ohebné displeje.
Zdálo by se, že takto vyspělá technologie se prosadí velmi rychle. Proč se to
prozatím neděje, je možno odhadnout z přehledu kladných a záporných vlastností
OLED.

Sci-fi skutečností
OLED neznamená pouze displeje, ale také cestu ke zcela novým technologiím. Ve
vývoji jsou už svítící tapety nahrazující klasické lustry a lampy, zobrazovací
jednotky vestavěné do čelních skel automobilů, velkoplošné displeje použitelné
namísto oken v temných místnostech nebo obrazy na stěnách měnící se podle
nálady majitele. Je možno očekávat, že nová technologie si najde cestu i do
armády. Nízká energetická náročnost a poměrně vysoká odolnost materiálu umožní
například vytvořit brýle, které kromě vylepšeného obrazu okolí nabídnou i mnoho
dalších důležitých informací.
Rychlejšímu zavedení OLED brání prozatím jejich problematická životnost a
perspektiva vysokých vstupních nákladů. Výzkum však stále pokračuje, takže je
jen otázkou času, kdy budou nalezeny vhodnější organické látky schopné pracovat
delší dobu. První přístroje s displeji od firmy SKDC by o budoucnosti OLED
mohly leccos napovědět.

Výhody a nevýhody OLED
+Odolnost OLED mohou bez problémů pracovat i v mechanicky namáhaných
přístrojích, podléhajících navíc nepříznivým vlivům okolí, jako jsou například
kapesní počítače, mobilní telefony, videokamery, kapesní přehrávače nebo
přístroje v palubní desce automobilu.
+Zobrazovací úhel obraz je možno sledovat bez jakýchkoli dalších pomůcek v úhlu
přesahujícím 160 stupňů.
+Vysoká svítivost kvalita obrazu neklesá ani za denního světla. Navíc, díky
účinnosti kolem 100 lm/W a svítivosti až 1 000 cd/m2, mohou displeje nahradit
například žárovky v semaforech.
+Vysoké rozlišení jsou dostatečně rychlé na zobrazování videa i fotografií.
Jednotlivé body mohou svítit bez přerušení i během několika cyklů. Rozlišení
může přesahovat 300 dpi (oproti současným 75 dpi), takže mohou plnohodnotně
nahradit papír.
+Pracovní teplota OLED spolehlivě pracují v rozmezí teplot -40 až +70 stupňů
Celsia, takže mohou být použity i v extrémních mrazech. Díky tomu se mohou
prosadit například v dopravním značení.
+Subtilnost zobrazovací jednotky nejsou o mnoho tlustší než papírová čtvrtka. V
případě použití plastů mohou být dokonce prohýbány nebo jinak tvarovány.
+Nižší výrobní náklady výroba OLED je o 20-50 % levnější než výroba LCD.
Použití polymerů umožňuje v podstatě využít při výrobě tiskařských metod.
+Nároky na zdroje OLED displeje jsou lehčí, nepotřebují žádné pomocné prvky.
Pracují při napětích mezi 2 a 10 volty.
-Životnost barvy o vyšších vlnových délkách začnou brzy ztrácet na intenzitě.
Prozatím je životní cyklus modré 1 000 hodin, zelené 10 000 hodin a červené 30
000 hodin. To stačí pro displeje přístrojů a mobilních telefonů, nikoli však
pro zobrazovací plochy počítačů a televizorů.
-Oxidace organické látky na vzduchu rychle oxidují a také mohou být poškozeny
vodou. Proto je třeba je chránit vzduchotěsným obalem.
-Malé rozšíření do výroby LCD bylo investováno mnoho prostředků s dlouhodobou
návratností. Nyní, kdy se vložené finance začínají pomalu vracet, je velmi
těžké přimět výrobce k dalším velkým investicím.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.