Wyświetlacze AMOLED: wprowadzenie

Steven Van Slyke i Ching Wan Tang byli pionierami w organicznych OLED w firmie Eastman Kodak w 1979 roku. Produkt OLED był wyświetlaczem do samochodowego zestawu stereo, skomercjalizowany przez firmę Pioneer w 1997 roku. Aparat cyfrowy Kodak EasyShare LS633, wprowadzony na rynek w 2003 roku, był pierwszym konsumenckim produktem elektronicznym wyposażonym w pełnokolorowy wyświetlacz OLED. Pierwszy telewizor z wyświetlaczem OLED, wyprodukowany przez Sony, wszedł na rynek w 2008 roku. Dziś Samsung używa OLED we wszystkich swoich smartfonach, a LG produkuje duże Ekrany OLED do telewizorów premium. Inne firmy wykorzystujące obecnie technologię OLED to Apple, Google, Facebook, Motorola, Sony, HP, Panasonic, Konica, Lenovo, Huawei, BOE, Philips i Osram. Oczekuje się wzrostu rynku wyświetlaczy OLED do 57 miliarda dolarów w 2026 roku.

AMOLED (ang. Active Matrix Organic Light Emitting Diode) to rodzaj technologii wyświetlaczy OLED. OLED to rodzaj technologii wyświetlania, w której związki materiałów organicznych tworzą materiał elektroluminescencyjny, a aktywna matryca to technologia adresowania poszczególnych pikseli.

An Wyświetlacz AMOLED składa się z aktywnej matrycy pikseli OLED generujących światło (luminescencji) po aktywacji elektrycznej, które zostały zdeponowane lub zintegrowane z macierzą tranzystorów cienkowarstwowych (TFT), która działa jako seria przełączników kontrolujących prąd płynący do każdego pojedynczego piksela.

Zazwyczaj ten ciągły przepływ prądu jest kontrolowany przez co najmniej dwa TFT na każdym pikselu (w celu wyzwolenia luminescencji), z jednym TFT do rozpoczęcia i zatrzymania ładowania kondensatora magazynującego, a drugi do zapewnienia źródła napięcia na poziomie potrzebnym do wytworzenia stały prąd do piksela, eliminując w ten sposób potrzebę bardzo wysokich prądów wymaganych do PMOLED.

Technologia backplane TFT ma kluczowe znaczenie w produkcji wyświetlaczy AMOLED. W AMOLED, dwie podstawowe technologie backplane TFT, krzem polikrystaliczny (poly-Si) i krzem amorficzny (a-Si), są obecnie wykorzystywane, oferując możliwość bezpośredniego wytwarzania płyt bazowych z aktywną matrycą w niskich temperaturach (poniżej 150°C) na elastyczne podłoża z tworzyw sztucznych do produkcji elastycznych wyświetlaczy AMOLED. Jasność AMOLED zależy od siły prądu elektronowego. Kolory są kontrolowane przez diody świecące czerwoną, zieloną i niebieską. Łatwiej jest to zrozumieć myśląc, że każdy piksel ma niezależnie kolorową, mini-LED. 

Rys. 1 Struktura AMOLED

Jakie są zalety i wady wyświetlacza AMOLED?

Korzyści z AMOLED:

-Brak podświetlenia oznacza, że ​​AMOLED może po prostu wyświetlać dowolny obszar, a także mniejsze zużycie energii i dłuższą żywotność baterii.

-Brak podświetlenia oznacza, że ​​AMOLED może osiągnąć bardzo smukły wyświetlacz profilu.

-Brak podświetlenia oznacza brak światła w tle, które może zapewnić ludzkiemu oku jasne, żywe kolory.

-Brak podświetlenia, co oznacza, że ​​tło może mieć głęboką czerń i wysoki kontrast.

-AMOLED nie lubi LCD ma problem z kątem widzenia, który ma wszystkie kąty widzenia.

-AMOLED nie lubi problemu z odpowiedzią LCD. Nie ma opóźnienia obrazu i ma bardzo szybki czas reakcji.

Negatywy używania AMOLED:

-AMOLED jest droższy w produkcji niż TFT, koszt jest wysoki, więc można go używać tylko w produktach z wyższej półki.

-AMOLED ma krótszą żywotność niż TFT, a także ma problem z wypaleniem.

-AMOLED wykorzystuje mieszanie kolorów, aby uzyskać biały kolor, który może wyglądać na żółtawy.

-Na panele AMOLED ma wpływ obecność wody.

-AMOLED musi być mocno napędzany, aby uzyskać wyższą jasność. Światło słoneczne OLED na zewnątrz nie jest łatwo dostępne.

Wyświetlacze IPS TFT: wprowadzenie

Co zaskakujące, wyświetlacz TFT IPS (In Plane Switching) został wynaleziony znacznie później niż AMOLED. LCD IPS TFT został opracowany przez Hitachi w Japonii w połowie lat 1990-tych.

Technologia IPS jest jak ulepszenie tradycyjnego modułu wyświetlacza TFT LCD w tym sensie, że ma tę samą podstawową strukturę, ale z bardziej rozbudowanymi funkcjami i bardziej powszechną użytecznością w porównaniu ze starszą generacją ekranu TFT typu TN (zwykle używanego do tanich monitory komputerowe). W rzeczywistości nazywa się to super TFT. Wyświetlacz LCD IPS składa się z następujących zaawansowanych funkcji. Ma znacznie szersze kąty widzenia, bardziej spójny, lepszy kolor we wszystkich kierunkach, ma wyższy kontrast, szybszy czas reakcji. Ale ekrany IPS nie są idealne, ponieważ ich wyższy koszt produkcji w porównaniu z TN TFT LCD.

Wyświetlacz TN TFT LCD (Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display) ma strukturę przypominającą kanapkę z materiałem ciekłokrystalicznym wypełnionym pomiędzy dwiema szklanymi płytami. Dwa filtry polaryzacyjne, filtry kolorów (RGB, czerwony/zielony/niebieski) i dwie warstwy wyrównania dokładnie określają ilość światła, które może przepuścić i jakie kolory są tworzone. Każdy piksel w aktywnej matrycy jest sparowany z tranzystorem, który zawiera kondensatory, co daje każdemu subpikselowi możliwość zachowania ładunku, zamiast wymagać wysyłania ładunku elektrycznego za każdym razem, gdy trzeba go zmienić. Warstwa TFT kontroluje przepływ światła, filtr kolorów wyświetla kolor, a górna warstwa zawiera widoczny ekran.

Wykorzystując ładunek elektryczny, który powoduje, że materiał ciekłokrystaliczny zmienia swoją strukturę molekularną, umożliwiając „przechodzenie” różnych długości fali podświetlenia. Aktywna matryca wyświetlacza TFT jest w ciągłym ruchu i zmienia się lub odświeża szybko w zależności od sygnału przychodzącego z urządzenia sterującego.