wersja mobilna | kontakt z nami

Wyświetlacze typu OLED

Numer: Listopad/2017

Wyświetlacze OLED znajdują zastosowanie w tysiącach produktów. Dzięki właściwościom OLED-ów, szybkiemu rozwojowi technologii oraz obecnym trendom proekologicznym, w których duży nacisk kładzie się na produkty ?zielone?, będą one prawdopodobnie zyskiwały na popularności.

Pobierz PDF

Coraz więcej informacji o technologii OLED napływa do nas z każdej strony. Współcześnie postęp technologiczny jest tak szybki, że wiele z nich jest już nieaktualnych lub jak to często bywa – zupełnie nieprawdziwa. W artykule opisano najbardziej rozpowszechnione mity i błędy powielane na temat OLED-ów.

rys1Mit 1 – czytelność OLED-ów jest mniejsza w jasnym słońcu. Światło odbija się od wyświetlacza, więc wszystkie ich rodzaje są poddawane próbie czytelności w jasnym świetle słonecznym. W celu zmniejszenia refleksów niektóre LCD pracują w trybie translatywnym (półprzepuszczalnym), który jest kombinacją wyświetlacza refleksywnego i transmisyjnego, lecz odbywa się to kosztem gorszego odwzorowania kolorów i mniejszego kontrastu. Wyświetlacze OLED używają specjalnie zaprojektowanych filtrów (polaryzatorów) do osiągnięcia czytelności w świetle dziennym, w jasnym słońcu, ale w porównaniu do LCD nie pogarszają one odwzorowania barw i dobrego kontrastu.

Mit 2 – brak zysku przy zastosowaniu OLED-ów. Wyświetlacze OLED pozwalają na uzyskanie najlepszej jakości obrazu w porównaniu do każdej innej technologii wyświetlaczy, przy jednocześnie bardzo szerokim zakresie kolorów oraz współczynniku kontrastu 10 000:1, 20 000:1 a nawet 60 000:1. Dodając do tego odświeżanie w czasie mikrosekund (w przeciwieństwie do LCD, w którym potrzebne są milisekundy), brak utraty kontrastu wraz ze zmianą kąta, to otrzymany obraz wygląda zdecydowanie najkorzystniej. Wyświetlacz OLED jest również cieńszy i lżejszy niż LCD, ponieważ nie wymaga podświetlenia i polaryzatorów, a dodając kompatybilność z elastycznymi podłożami, dostajemy bardzo cienkie, elastyczne wyświetlacze.

Również rozpowszechnionym stwierdzeniem jest mit, że wyświetlacze OLED nie są energooszczędne. Podświetlenie LCD w normalnym trybie pracy pobiera maksymalną moc, żeby wyświetlić jakikolwiek obraz (niezależnie od jego kolorów). Wyświetlacze typu OLED zużywają energię w zależności od wyświetlanego obrazu. Czarne elementy pobierają najmniejszą ilość energii, a białe największą.

rys2Mit 3 – wyświetlacze OLED są zbyt drogie dla przeciętnego użytkownika. Wyświetlacze OLED są droższe o 20…30% w porównaniu do równoważnego wyświetlacza LCD, jednak są używane w większości urządzeń, w których użytkownik szuka najlepszych wrażeń wizualnych. Liczba producentów wyświetlaczy tego typu jest jeszcze stosunkowo nieduża, przez co technologia ich produkcji jest dość droga. Jednak wyświetlacze OLED zawierają mniej komponentów niż LCD, więc gdy producenci powiększą możliwości produkcyjne, koszt produkcji OLED-ów powinien osiągnąć poziom kosztu wytwarzania LCD lub stać się mniejszy.

Mit 4 – wyświetlacze OLED mają problemy z żywotnością. Pierwsze wyświetlacze LCD miały małą trwałość w porównaniu do funkcjonalnych odpowiedników LCD, jednak wraz z rozwojem technologii trwałość stała się porównywalna, a niekiedy nawet większa LCD. Czas życia jest definiowany jako okres, w którym jasność wyświetlacza spadnie do 50% wartości początkowej.

Wyświetlacze LCD działają na zasadzie filtrowania światła, dlatego żywotność LCD zazwyczaj jest taka jak żywotność podświetlenia, która również ulega degradacji w czasie lub może ono ulec nagłemu zepsuciu. W wypadku wyświetlaczy OLED spadek jasności obserwujemy w każdym pojedynczym pikselu, dlatego bardzo ważne jest umiejętne wyświetlanie treści.

Wzrok nie jest zbyt dobry w bezwzględnym rozpoznawaniu barw i jasności, natomiast zdecydowanie dużo lepszy w ich porównywaniu. Zilustrowano to na rysunku 2. Pasek ma jednakową barwę na całej długości, jednak przez gradient tła widzimy to inaczej. Wpływa on na postrzeganie barwy paska (szarość na czerni wydaje się jaśniejsza niż szarość na jasnym tle). Zastosowanie tutaj ma prawo Webera–Fechnera, które mówi, że na naszą percepcję oddziałuje stosunek porównywalnych wielkości, a nie sama arytmetyczna różnica. To prawo można wyrazić wzorem

C = (L(B) - L(O))/L(B),

gdzie:
- L(B)
– luminacja tła,
- L(O)
– luminacja obiektu,
- C
– kontrast.

W praktyce spadek jasności o 10% na całym wyświetlaczu będzie zdecydowanie mniej widoczny niż spadek jasności na sąsiadujących obszarach. Dlatego przy złym zaprogramowaniu wyświetlacza wypalane piksele tylko w jednym obszarze będą sprawiały dużo gorsze wrażenie wizualne niż „wypalone” podświetlenie LCD. Jednak bardzo łatwo to wyeliminować poprzez prawidłowe wyświetlanie treści, na przykład gdy wyświetlamy często ten sam obraz, przez połowę okresu można pokazywać go w negatywie.

Czynnikiem znacznie wpływającym na czas życia wyświetlaczy OLED jest temperatura, gdzie cykl życia uzależniony jest od współczynnika przyspieszenia cieplnego (AF), który definiujemy jako

wz2

gdzie:
- AF
– współczynnik przyśpieszenia cieplnego,
- Ea
– energia aktywacji,
- K
– stała Boltzmana,
- T
– temperatura 25°C,
- TP
– temperatura pracy.

rys3Temperatura ma wpływ na wykładnik podstawy e (liczby Eulera), a więc proporcje między temperaturą a czasem życia są logarytmiczne. Praktyczne wyniki badań nad czasem życia i zależnością między temperatura oraz barwą można zobaczyć na wykresach (rysunek 3 i rysunek 4).

Duży wpływ na żywotność wyświetlacza ma kolor wyświetlanych treści. Aktualnie najdłuższy czas żywotności ma wyświetlacz, który pokazuje treści tylko przy użyciu koloru żółtego, a najkrótszy przy użyciu niebieskiego (tabela 1). Czas życia wyświetlacza kolorowego determinuje najsłabsze ogniwo, a więc barwa niebieska. Zakładając średni czas pracy na poziomie 8 godzin dziennie, barwa niebieska ma żywotność na poziomie 5,13 a żółta 51,3 roku!

rys4Wielkimi krokami nadchodzi era wyświetlaczy OLED. Mam nadzieję, że dzięki obaleniu najbardziej popularnych mitów, w szczególności ostatniego, któremu poświęcono najwięcej uwagi, zwiększy się wiedza na ten temat, co przełoży się na zwiększoną liczbę wdrożeń wyświetlaczy OLED w opracowywanych produktach.

Andrzej Kałowy
andrzej.kałowy@elhurt.com.pl
www.elhurt.com.pl

 

Bibliografia:
- Krzysztof Petelczyc: „Elementy optyczne zwiększające głębię ostrości widzenia”, Warszawa 2010
- Wisechip: Lifetime OLED
 - Elhurt: badania własne

 

Więcej informacji:

Elhurt Sp. z o.o.
ul. Galaktyczna 35 A, 80-299 Gdańsk
tel. +48 58 554 08 00 do 04, faks +48 58 554 08 06
e-mail: elhurt@elhurt.com.pl, www.elhurt.com.pl

Oddział Katowice:
e-mail: rafal.ksiazka@elhurt.com.pl, tel. +48 728 334 387

Pozostałe artykuły

Aparat do elektroterapii - nowa koncepcja. Uśmierzanie bólu dźwiękiem

Numer: Listopad/2017

Autorka artykułu poszukuje osób chętnych do współpracy przy tworzeniu nowego, unikatowego rodzaju urządzenia do elektroterapii. Potrzebni są specjaliści różnych dziedzin: inżynierowie aparatury biomedycznej, neuroinformatycy potrafiący zaimplementować programistycznie dowolną metodę przetwarzania sygnału biomedycznego, realizatorzy dźwięku, konstruktorzy elektronicy i mechanicy ze znajomością programów do projektowania 3D, programiści ...

Technologie jutra dzięki National Instruments

Numer: Listopad/2017

Za rozwojem nowoczesnej elektroniki, zarówno konsumenckiej, jak i przemysłowej, kryją się skomplikowane technologie. Praktycznie wszelkie nowinki, takie jak smartfony, systemy komunikacji i coraz bardziej inteligentne urządzenia, nie istniałyby gdyby nie ciężka praca inżynierów prowadzących badania i testujących prototypy. Można sobie wyobrazić, jak trudne jest i jakiego oprzyrządowania wymaga rozwijanie najbardziej zaawansowanych technologii ...

Czy szybko musi oznaczać byle jak?

Numer: Listopad/2017

Ile razy zdarzyło się Wam stanąć przed koniecznością skonstruowania czegoś na szybko? Prototyp nowego urządzenia, który trzeba uruchomić ekspresowo, potrzeba chwili i stworzenie podręcznego narzędzia (jak np. generator czy nietypowy zasilacz) - dobrze, żeby elektronika miała swoją solidną obudowę. Nie tylko z powodu ochronienia jej przed uszkodzeniami, ale także dla ułatwienia zamocowania w docelowym miejscu lub choćby postawienia ...

Kiedy potrzebujemy Analog Discovery, a kiedy Digital Discovery?

Numer: Listopad/2017

Digital Discovery jest niezbędnym dodatkiem, jeśli używałeś Analog Discovery 2, ale szybkość próbkowania była niewystarczająca, liczba dostępnych kanałów cyfrowych zbyt mała lub szumy zbyt duże by odczytać dane przesyłane z większymi prędkościami. Zobacz, jakie możliwości stwarza Digital Discovery na konkretnym przykładzie.

Dataforth MAQ20 - modułowy system kontrolno-pomiarowy

Numer: Październik/2017

MAQ20 to modułowy system kontrolno-pomiarowy zaprojektowany do pracy w wymagających aplikacjach automatyki przemysłowej, przemysłu wojskowego, paliwowego itp. Do komunikacji można wykorzystywać interfejs USB, RS-232, RS-485 lub Ethernet. W systemie można podłączyć do 24 modułów analogowych i cyfrowych wejść/wyjść z maksymalnie 384 kanałami.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Listopad 2018

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym