OLED – Een toekomstgerichte innovatie?

Breedbeeldflatscreens hebben nog maar nauwelijks hun intrede gedaan in huiskamers of de volgende generatie beeldschermen staat al in de startblokken. Jouw naam: OLED.
Hun kenmerken: ultradun, hoge resolutie en gemaakt van plastic.

Maar wat is OLED precies en waarom zal het binnen afzienbare tijd de huidige trendy flatscreens van de markt verdringen?

Over de technologie:

OLED's (Organic Light-Emitting Diode) zijn gebaseerd op organische halfgeleiders die oplichten zodra er spanning op wordt gezet. Er wordt onderscheid gemaakt tussen kleine moleculen en polymeren met lange ketens.

De structuur wordt vergeleken met één LCD-scherm heel eenvoudig – althans in theorie:

OLED-technologie werkt met meerdere lagen organische halfgeleiders en organische kleurstoffen, die samen een laag vormen van slechts enkele nanometers dik. Er zijn extreem dunne elektrische contacten tussen deze twee lagen. Als er stroom vloeit, zoals hierboven vermeld, geven de elektrische ladingsdragers hun bestaande energie af aan de moleculen, die daardoor worden gestimuleerd om licht te produceren. Wanneer de kleurmoleculen terugvallen uit de aangeslagen toestand, zenden ze een lichtflits uit. Afhankelijk van het stimulatieniveau ontstaat er een bepaalde kleur. Iedereen pixel Een OLED-display bestaat uit één OLED voor elk van de drie primaire kleuren rood, groen en blauw. De primaire kleuren kunnen nauwkeurig worden beoordeeld via de verschillende excitatietoestanden.

In de praktijk blijkt dit echter iets ingewikkelder te zijn omdat de diodes extreem gevoelig zijn voor vocht en zuurstof en daarom achter glas moeten worden ingekapseld, wat ook de productiegrootte beperkt. Voor de verwerking gelden dezelfde zuiverheidscriteria als in de halfgeleiderindustrie. Er woedt momenteel een geloofsoorlog tussen ingenieurs over de vraag of het beter is om korte of lange plastic moleculen te gebruiken voor de superdisplays van de toekomst. Momenteel bestaat 98 procent van de producten uit OLED's met kleine moleculen.

 

Naar het verhaal:

Het begon allemaal met de ontwikkeling van de eerste LED in 1962. Deze behaalden een lichtopbrengst van 0,1 lumen per watt. Na verschillende ontwikkelingsstadia steeg deze opbrengst tot 100 lumen per watt.
In 1979 ontdekte onderzoeker Chin Tang elektroluminescentie. Terwijl hij met zonnecellen werkte, zag hij een blauwe gloed van organisch materiaal.
In 1987 introduceerde Tang samen met Van Slyke de eerste lichtgevende diodes gemaakt van dunne organische lagen. In deze OLED's werden kleine organische moleculen in een vacuüm op het dragermateriaal opgedampt.
In 1990, het jaar waarin de elektroluminescentie van polymeren werd ontdekt, ontwikkelde Cambridge Display Technology een proces dat kunststoffen met lange ketens omzet in een vloeistof. Fase met behulp van een inkjetachtige methode om op een elektrode van de OLED (polymeer OLED of PLED) af te drukken. Hiermee werd de basis gelegd voor grote biologische displays.

Over de toekomst:

OLED's worden tegenwoordig ook al gebruikt, b.v. B. voor displays voor mobiele telefoons, autoradio's, enz.

In de toekomst zou het ook denkbaar zijn om te worden gebruikt als verlichting voor grote ruimtes, televisies en monitoren.

Op basis van de huidige stand van de technologie kent de OLED-technologie echter nog steeds een aantal zwakke punten. Eén van deze zwakke punten is de korte levensduur van ongeveer 30.000 uur, wat slechts de helft is van de huidige flatscreens. Bovendien verouderen sommige pixels sneller dan andere. Dit resulteert in verschillen in helderheid.

Met OLED’s komen we echter steeds dichter bij de technologie in sciencefictionfilms als Dune of Andromeda, waarin berichten op ultradunne e-papers aanwezig zijn. Ze bieden ook hoge resoluties, sterke contrastwaarden (1.000.000:1) en een “vederlicht” gewicht, b.v. B. slechts 2 kg voor een televisie.

 

Naar het heden:

Eind januari 2009 bracht Sony de XEL-1, een 11-inch OLED TV, op de Duitse markt voor ongeveer 4.300 euro (stand eind januari)!

                     

Maar ook de concurrentie slaapt niet! LG kondigde in 2008 zijn eerste OLED-tv aan. Op de IFA 2009 kwam alles samen en werd het eerste 15-inch model gepresenteerd. Het zal echter alleen in Korea te koop zijn en het equivalent van iets minder dan 2000 euro kosten, voordat naar verwachting in 2010 andere markten zullen worden toegevoegd. Dat LG het onderwerp zeer serieus neemt, blijkt ook uit het feit dat ze een eigen LG OLED-bedrijf hebben opgericht, dat zich nog sterker moet gaan richten op de nieuwe generatie beeldschermen.

Mitsubishi, dat op de ISE 2010 in Amsterdam voor het eerst een enorme OLED-televisie met een beelddiagonaal van 3,78 m (gelijk aan 149 inch) aan het publiek presenteerde, lag zijn concurrenten ver voor. Het display maakt indruk met een Resolutie van 1.088 x 640 pixels, waarbij elke pixel ongeveer 3 mm verwijderd is van de volgende pixel. Ook qua helderheid is de nieuwe ‘televisie’ indrukwekkend: uit een meting bleek 1.500 candela per vierkante meter, wat betekent dat hij meerdere malen helderder is dan de huidige LCD-modellen. Volgens Mitsubishi mag deze versie echter niet in de woonkamer worden gebruikt. De 149 Zöller is duidelijk gericht op de reclamemarkt, b.v. B. voor winkelcentra. Een officiële marktintroductie vóór 2011 is echter uitgesloten.

Voor-en nadelen:

Voordelen:

• • Laag stroomverbruik (bijv. 45 watt, beschermt de batterijen van laptops, mobiele telefoons enz. dankzij hun eigen helderheid) > dit betekent: OLED-schermen genereren minder warmte dan LCD's

• • Dunnere schermen (bijvoorbeeld 3 mm)

• • Sterke contrastwaarden (1.000.000: 1, vergelijking Plasma: 10.000 : 1)

• • Voorkomt bewegingsonscherpte omdat beeldsignalen ongeveer 100 keer sneller worden verwerkt dan LCD's (0,001 ms vs. 2,0 ms)

• • • Hoge resolutie (bijv. Samsung SDI 1600 × 1200 pixels

  )

• • Lichtgewicht (bijvoorbeeld twee kilogram voor een televisie)

• • Lage productiekosten (aangezien er geen achtergrondverlichting is, vallen de materiaalkosten voor de lichtgevende laag weg. Theoretisch kunnen ze eenvoudig op een dragermateriaal worden afgedrukt, dat wil zeggen dat er over een paar jaar printers kunnen zijn die OLED's kosteneffectief kunnen printen)

• • Vanuit bijna elke hoek (170 graden) een perfect beeld

Tegens:

• Geen erg lange levensduur (30.000 uur, 10 jaar met gemiddeld 8 uur gebruiksduur), sommige pixels verouderen sneller dan andere, wat resulteert in verschillen in helderheid

• Gebruikte metalen roesten en anodemateriaal breekt als het te vaak wordt gebogen. Fabrikanten beloven echter dit de komende jaren op te lossen.

• Er is momenteel geen marktontwikkeling, omdat elke toepassing die vandaag de dag met een OLED kan worden geïmplementeerd, ook met andere typen platte beeldschermen kan worden geïmplementeerd.