Ekran jak kartka

Z technologicznego punktu widzenia zdobywające coraz większą popularność monitory LCD są konstrukcją przestarzałą. Przyszłościowym rozwiązaniem są właśnie wdrażane do produkcji wyświetlacze OLED

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne LCD (Liquid Crystal Display) zaczynają masowo wypierać z rynku tradycyjne monitory CRT (Cathode Ray Tube), wyposażone w szklany kineskop. Stało się to możliwe dzięki obserwowanemu w ciągu kilku ostatnich lat niesamowitemu postępowi technologicznemu, który związany jest z ich produkcją. Nie dość że dzisiejsze panele ciekłokrystaliczne praktycznie pozbawione są wad, jakimi obarczone były jeszcze kilka lat temu (m.in. skrócono do 25-30 ms czas odpowiedzi matrycy, eliminując prawie całkowicie efekt smużenia), to jeszcze ich cena spadła do akceptowalnego przez wielu użytkowników poziomu. Obecnie za piętnastocalowy panel trzeba zapłacić niewiele ponad tysiąc złotych.

Jednak pewnych mankamentów monitorów LCD nie da się usunąć. Najważniejszym z nich jest to, że panel ciekłokrystaliczny nie świeci sam z siebie i musi być zawsze podświetlony od tyłu. Ciekłe kryształy sterują zaś wyłącznie natężeniem przechodzącego przez nie światła (patrz:

CHIP 6/2001, s. 82

). Taka konstrukcja wyświetlacza zwiększa zużycie energii (jest ono i tak mniejsze niż w monitorach CRT), co jest szczególnie niekorzystne w przypadku urządzeń przenośnych. Mniejszy jest też kontrast generowanego obrazu. Tych wad pozbawione są ekrany wykonane w technologii OLED (Organic Light Emitting Diodes), która właśnie opuściła zacisze laboratoriów.

Świecący kawałek plastiku

Konstrukcja i zasada działania wyświetlacza OLED jest wyjątkowo prosta. Wystarczy, że zetkniemy ze sobą dwa polimerowe półprzewodniki typu n i p, np. znane od ponad stu lat polipropylowinylen (PPV) oraz cyjanopolipropylowinylen (CN-PPV), a następnie przez taki układ przepuścimy prąd. Na skutek tzw. procesów rekombinacji nośników ujemnych (elektronów) i dodatnich (dziur) materiał wyemituje światło.

Jednak zestaw takich prostych elementów świecących nie nadaje się do budowy wyświetlacza. Najpoważniejszym problemem jest uzyskanie jednorodnej emisji światła na całej powierzchni polimerowego metariału. Nierównomierny rozkład natężenia światła związany jest z różnicą szybkości przepływu ładunków dodatnich i ujemnych – elektrony mogą migrować w kierunku nie najbliższych, ale oddalonych dziur. Wyświetlacze OLED wymagają więc kilku dodatkowych warstw specjalnie dobranych substancji, tak aby ładunki elektryczne były równomiernie wprowadzane do całej objętości polimeru.

Kolejnymi kłopotami, z jakim borykają się konstruktorzy matryc OLED, są wydłużenie czasu życia

wyświetlacza oraz uzyskanie materiałów świecących na czerwono, zielono i niebiesko. Te trzy podstawowe barwy uzyskuje się dzięki domieszkowaniu polimeru odpowiednio dobranymi związkami chemicznymi. Do niedawna poważnym problemem było jednak wytworzenie wystarczająco trwałego „niebieskiego” OLED-a, co praktycznie uniemożliwiało produkcję kolorowych monitorów – dlatego też na zeszłorocznych targach CeBIT prezentowano jedynie czarno-białe wyświetlacze.

Kolorowe małe szaleństwo

Na szczęście konstruktorom udało się pokonać większość trudności i na tegorocznym Cebicie znaleźć można było wiele telefonów komórkowych i palmtopów z kolorowymi wyświetlaczami OLED. W tym miejscu warto zadać pytanie, dlaczego matryce OLED zastosowano przede wszystkim w małych urządzeniach przenośnych.

Otóż związane jest to z samą budową wyświetlacza. Większość wytwarzanych obecnie matryc OLED ze względu na minimalizację kosztów wdrażania nowej technologii wykonana jest jako układy pasywne – podobnie jak parę lat temu wyświetlacze LCD. W matrycy pasywnej elementy świecące umieszczone są na skrzyżowaniu pionowych i poziomych linii sterująco-zasilających. W danej chwili możliwe jest tylko doprowadzenie sygnału sterującego do pojedynczego wiersza lub kolumny. Zwiększenie wymiarów ekranu, a co za tym idzie – rozdzielczości, wymaga zatem większych częstotliwości sygnału sterującego matrycą. W konsekwencji pojedyncze piksele muszą dłużej świecić, tak aby obraz nie zniknął z ekranu, zanim nie powróci sygnał odświeżający. Dla obecnie wykorzystywanych materiałów nie da się wytworzyć pasywnego wyświetlacza OLED większego niż kilka centymetrów i właśnie dlatego matryce OLED spotkać można wyłącznie w małych urządzeniach przenośnych.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.