OLED vycházející hvězda zobrazování

Od roku 1998, kdy byl OLED poprvé komerčně nasazen firmou Pioneer v displeji jejího autorádia, se organická luminiscenč...


Od roku 1998, kdy byl OLED poprvé komerčně nasazen firmou Pioneer v displeji
jejího autorádia, se organická luminiscenční technologie zobrazování zejména ve
světě malé spotřební elektroniky pomalu, ale úspěšně rozšířila. Velké panely
dosud neopustily fázi prototypů, ale již dnes je zřejmé, že se dříve nebo
později k dosavadním dominantním hráčům, plazmě a LCD, masově připojí.

Za současným nástupem technologie OLED (Organic Light Emitting Diode) stojí
výzkumné úsilí společnosti Eastman Kodak, která ji vyvíjela v průběhu 90. let
minulého století. Výrobci obrazovek založených na této technologii uvádějí, že
její obraz je jasnější, kontrastnější, nabízí větší pozorovací úhly a rychlejší
dobu odezvy než konkurenční LCD (Liquid Crystal Display). Organické
luminiscenční displeje spotřebovávají méně energie a mohou být až o třetinu
tenčí než technologicky blízké LCD. Displeje typu OLED se v posledních letech
zabydlely v mobilních telefonech, multimediálních přehrávačích a dalších
menších přístrojích spotřební a ICT elektroniky, v nichž zužitkovávají
především svou nižší energetickou náročnost. Nasazení organické luminiscence ve
spotřebičích s rychlou obměnou modelů souvisí se stále přetrvávajícím problémem
krátkého životního cyklu a chemické nestability použitých komponent. Ty
postihují zejména displeje s aktivní maticí (viz Princip technologie OLED), což
do značné míry eliminuje možnosti nasazení technologie v produktech, jako jsou
televizory nebo počítačové monitory. Analytici společnosti Display Search
očekávají, že komerčního nasazení velkoformátových obrazovek bude technologie
schopná nejdříve za 5 let. To podstatně mění původní výhled, který předpokládal
stejnou technologickou a obchodní proměnu, jakou trh zaznamenal při přechodu z
monitorů CRT (Cathode Ray Tube) na LCD.
Velké firmy zabývající se vývojem a výrobou zobrazovacích zařízení sice
neustále předvádějí větší a větší OLED displeje (40palcový panel Samsung v
květnu 2005), ale jejich uvedení do výroby se ani po letech (přibližně od roku
2000) příliš nepřiblížilo. A to i přesto, že výrobní postupy jsou u obou
technologií OLED i LCD téměř identické.

OLED na trhu
Největší komerční úspěch slaví menší displeje s pasivní maticí, schopné
zobrazit omezený počet barev, které lze využít u vysokoobrátkového sortimentu
MP3 přehrávačů nebo mobilních telefonů, u nichž se nepředpokládá dlouhá
životnost.
Za rok 2004 bylo na světový trh dle společnosti DisplaySearch dodáno 31 milionů
panelů OLED. Analytická firma iSuppi objevila v roce 2004 přes 50 druhů MP3
přehrávačů vybavených displeji s organickou luminiscencí. Trojici největších
světových dodavatelů displejů OLED tvoří dle stejného zdroje společnosti
Samsung SDI (44 %), RiT (25 %) a Pioneer (20 %). Cena stejně rozměrově
disponovaných displejů LCD a OLED vychází dle informací agentury DisplaySearch
o 50 % dráž v neprospěch organické verze. To je kromě krátké doby životnosti
další důvod, proč výrobci spotřební elektroniky k OLEDu stále masově nepřešli.
Dodavatelé televizních přístrojů a počítačových monitorů čekají na dobu, kdy
životnost organických panelů dosáhne 10 tisíc hodin, což je minimum pro
efektivní komerční nasazení.
Pro rok 2005 se dle iSuppli očekává dodání 60 milionů panelů OLED a již 3 roky
poté v roce 2008 se má celkový objem dodávek zvýšit na 170 milionů kusů. Rok
2010 přinese dle stejného zdroje na trh produkci 289 milionů aktivních OLED
displejů, z nichž 88 % bude zasazeno v mobilních telefonech. Od zvyšování
objemu trhu OLED displejů si výrobci slibují postupné snižování cen, které by
technologii dovedlo k větší konkurenceschopnosti s rivalským LCD.


Princip technologie OLED
Základ OLED displejů představuje LED dioda z organického materiálu. Ta využívá
emisivní (luminiscenční) technologii, což znamená, že sama emituje světlo
(podobně jako například plazmové displeje a narozdíl od transmisivní
technologie u LCD, kde bílé světlo prochází přes filtr RGB), a nevyžaduje tudíž
samostatný zdroj světla.
Organická světelnost: Organický materiál OLED reabsorbuje méně světla než
anorganický a převážná část absorbovaného světla se nachází mimo viditelné
spektrum, což zvyšuje účinnost zobrazení. Strukturu OLED displejů tvoří několik
vrstev organického materiálu vložených mezi průhlednou anodu a kovovou zaváděcí
katodu a transportní a emisní vrstvy elektronů. Přivedením elektrického napětí
do buňky obrazového bodu dochází k rekombinaci pozitivních a negativních nábojů
v emisní vrstvě, kde díky tomu dochází k elektroluminiscenci. Matice: Panely
OLED obdobně jako displeje LCD využívají pasivní nebo aktivní matice.
Jednodušší struktura pasivní matice se hodí pro zobrazení graficky méně
náročného obsahu. Externí ovladače připojené ke každému řádku a sloupci
rozvádějí elektrický proud mezi jednotlivými pixely. Pro oblasti s vysokým
rozlišením a grafickými nároky jsou určeny OLED modely s aktivní maticí. Ta má
na rozdíl od své pasivní sourozenkyně integrovánu propojovací elektronickou
vrstvu, která pro každý zobrazovací bod obsahuje nejméně dva tranzistory a
kondenzátor, což ve svém důsledku výrazně zvyšuje výrobní náklady. Řídicí
mechanismus displeje je umístěn přímo na substrát buněk a jednotlivé pixely
mohou být zcela nezávisle adresovány. LEP a SMOLED: Dle druhu použitého
materiálu lze OLED rozdělit na dvě technologické větve. Jednu reprezentují
displeje využívající relativně velké molekuly LEP (Light Emitting Polymers) a
druhou větev zastupují obrazovky založené na malých molekulách (nebo dokonce
monomerech) s názvem SMOLED (Small Molekule OLED). Obě pomocí rekombinací
elektronů a děr ve svých vrstvách vytvářejí tzv. singletní nebo triplexní
stavy, přičemž při prvním z nich dochází k emisi světla. Výroba displejů
technologie LEP se svou náročností blíží běžným panelům LCD.
Specifika: Díky využití tzv. konjugovaných polymerů mohou OLED displeje být
ohebnými a pružnými. Princip samostatného ovládání obrazových buněk a
odpadající nutnost dodatečného světelného zdroje technologii teoreticky nijak
neomezuje v rozměrech produkovaných panelů. Vadný pixel na panelu OLED se
projevuje tmavým efektem, narozdíl od LCD, které vytváří světlý bod.


Další trendy ve zobrazování
Třídimenzionální displeje společenství více než 100 firem elektronického a ICT
průmyslu s názvem 3D Consortium (3DC) koordinovaně spolupracuje na vývoji 3D
hardwaru i softwaru. Společnost Sharp, člen 3DC, vyvinula LCD displej schopný
pracovat ve dvojrozměrném i třírozměrném módu. 3D funkcionalita pracuje na
základě sady vertikálních černých bodů umístěných před samotným displejem. Ty
sice snižují rozlišení monitoru v trojrozměrném módu na polovinu, ale na druhou
stranu umožňují bez jakýchkoli dalších pomůcek sledovat trojrozměrný obraz.
Displeje již byly nasazeny v několika modelech mobilních telefonů, kde lze 3D
schopnosti využít při hraní speciálně navržených javových her. Trojrozměrné
displeje nasadil Sharp i do některých notebooků vlastní provenience a využívá
je i konkurenční NEC. Oblast 3D grafiky zažívá velký rozkvět a většina
společností z oblasti výroby spotřební elektroniky, softwaru a hardwaru tento
segment začíná protežovat. Dle informací sdružení firem 3DC se v oblasti
domácích elektronických her stanou 3D panely hitem v roce 2008, v mobilních
zařízeních v roce 2009 a v televizních přístrojích v roce 2010. Vývoj
trojrozměrného obrazu nevynechává žádnou ze současných technologií, tj. LCD,
OLED a plazmu.
Ohebné obrazovky mezi první pružné displeje patřily elektroforetické vývěsní
štíty firmy Gyricon a speciální LCD panely společnosti Samsung. Stranou ovšem
nezůstávají ani další výrobci a své pružné displeje představily světu
společnosti IST, Philips nebo Nippon Hoso Kyokai. Firma IST se mimo jiné zabývá
vývojem pružného plazmového displeje. Analytici trhu ovšem očekávají, že
hlavním zástupcem pružných displejů se stanou obrazovky OLED, jejichž
flexibilní prototyp představil právě nizozemský Philips. Hlavním důvodem, proč
se výrobci soustředí na vývoj ohebných obrazovek, jsou nižší váha a vyšší
životnost a odolnost zařízení jimi vybavených. Své uplatnění nacházejí pružné
displeje již dnes například v digitálních hodinkách, ale v dohledné době by se
měly objevit i v počítačích do dlaně (dotyková varianta), multimediálních
přehrávačích nebo zařízeních GPS.
SED (Surface-con duction Electron-emitter Display) společný projekt firem Canon
a Toshiba zahájený v roce 1990. Princip SEDu vychází z pohybu proudu elektronů
procházejícího skrz tisíce nanometrových štěrbin na fosforem pokrytou
obrazovku. Primárně se technologie SED vyvíjí pro televizní přístroje, u
kterých má nabídnout jasný a plynulý obraz na úrovni CRT, doprovázený
kontrastem známým z konkurenčních panelů LCD a PDP. Právě tyto dvě zobrazovací
technologie hodlají Toshiba a Canon novými obrazovkami vystrnadit ze segmentu
velkorozměrných televizorů. Zahájení výroby Toshiba oznámila již na letošní rok.
FED (Field Emission Display) vývoj zobrazovací technologie vedený společností
Sony. Doposud se svými výsledky nepřekročil půdu laboratoří. Mezi doposud
deklarované vlastnosti spadá obraz podobný CRT a velmi nízká energetická
náročnost.
NED (Nano-Emissive Display) technologie vyvíjená firmou Motorola přímo pro trh
velkorozměrných obrazovek. Výrobní postup do značné míry koresponduje s
produkcí současných plazmových panelů, ale ve finále dle informací zástupců
Motoroly nabízí obrazovky levnější, stabilnější a výrobně jednodušší.
Elektronický papír vývojem elektronického papíru se kromě jiných zabývá i
společnost Seiko Epson. Pozorovatelé trhu očekávají, že to bude právě ona, kdo
přivede ohebné displeje s příznačným označením e-paper na světové trhy. Kromě
využití elektronického papíru jako nahrávatelné a vícekrát použitelné náhrady
klasických tiskovin či řeklamních tabulí se s technologií počítá i pro
velkoformátové ultratenké televizory. Dosavadní prototypy dosahovaly rozměrů
archu A4 a jejich tloušťka činila 0,2 mm. Konkurenční projekt elektronického
papíru splečnosti E Ink dosahuje tloušťky 0,3 mm a jeho základem je ohebná
kovová fólie. První prototyp měl úhlopříčku 3 palce a bodové rozlišení 240 x
160. Obě společnosti shodně uvádějí, že jejich produkty dorazí na trh v průběhu
5 let.









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