OLED – Organiska lysdioder: Funktion, användningsområden och fördelar

Upptäck OLED: hur organiska lysdioder fungerar, deras fördelar, energibesparing, böjbara skärmar och smarta användningsområden för framtidens displayteknik.

Organiska lysdioder (OLED) är en typ av lysdioder (LED). Den del av en OLED som skapar ljus består av ett mycket tunt skikt av organiska föreningar placerade mellan två elektroder. OLED-tekniken används framför allt i platta skärmar för smartphones och andra mobila enheter där den i många avseenden är bättre än traditionella LCD-skärmar. OLED-paneler kan dessutom göras flexibla och böjbara, vilket öppnar för nya användningsområden — till exempel inom kläder och bärbar elektronik.

Hur OLED fungerar

En OLED består normalt av flera tunna lager: ett substrat (glas eller plast), en anod, organiska lager (inklusive ett emissivt lager där ljuset skapas) och en katod. När elektrisk ström tillförs injiceras elektroner och hål från elektroderna in i de organiska materialen. Vid rekombination i det emissiva lagret frigörs energi i form av fotoner (ljus) — en process som kallas elektroluminiscens. Eftersom varje pixel i en OLED kan släckas helt ger tekniken verkligt svart återgivning.

Typer av OLED

• PMOLED (passiv matris) – enklare styrning, vanlig i enklare displayer såsom små paneler och wearable-enheter.
• AMOLED (aktiv matris) – används i smartphones och TV-apparater. Här styrs varje pixel med tunna filmtransistorer (TFT) vilket möjliggör högre upplösning och snabbare uppdatering.
• Flexibla och böjbara OLED – byggs på plastsubstrat för att möjliggöra skärmar som kan böjas eller vikas.
• Transparent och genomskinlig OLED – kan användas för fönsterdisplayer och skyltning.

Fördelar

• Hög kontrast: Svarta delar är verkligen släckta eftersom pixlarna stängs av helt.
• Brett betraktningsvinkel: Bildkvaliteten förändras lite även vid sneda vinklar.
• Snabb responstid: Låg eftersläpning vid rörelser, bra för video och spel.
• Tunn och flexibel konstruktion: Möjliggör tunna, lätta och böjbara skärmar.
• Energieffektiv vid mörka bilder: Eftersom svarta pixlar är avsålda kan batteritid vinna på mörka användargränssnitt.
• Rik färgåtergivning: Klar och mättad färgåtergivning utan extra bakgrundsbelysning.

Nackdelar och begränsningar

• Burn-in / bildinbränning: Statisk bildinformation som visas under lång tid kan lämna permanenta kvarvarande spår (inbränning).
• Livslängd för blå emitter: Blåa organiska material har ofta kortare livslängd vilket påverkar panelens totala livstid.
• Maximalt ljus: För vissa modeller kan maximal ljusstyrka vara lägre än hos högklassiga LCD/LED-TV vid helt vita fält.
• Känslighet: Organiska material är känsliga för fukt och syre, vilket kräver bra förpackning/inkapsling och ökar tillverkningskostnaden.

Användningsområden

• Smartphones och surfplattor
• TV och datorbildskärmar
• Smartklockor och wearables
• Virtual reality (VR) och augmented reality (AR)
• Bilskärmar och instrumentpaneler
• Reklamskyltar, transparenta displayer och belysning
• Textilier och klädesplagg med inbyggd belysning

Tillverkning och framtid

OLED-paneler tillverkas med metoder som vakuumtermisk avdunstning och trycktekniker (till exempel bläckstråle eller slot-die) för organiska lager. Teknikutvecklingen fokuserar på förbättrad livslängd (särskilt för blå emitter), ökad ljusstyrka, lägre kostnad och nya material som kvantprickar (QD-OLED) eller alternativa arkitekturer. Konkurrenter som microLED erbjuder också fördelar men har egna tillverkningsutmaningar.

Jämförelse med LCD

• LCD kräver bakgrundsbelysning; OLED avger sitt eget ljus. Det ger OLED fördelen med djupare svärta och ofta bättre kontrast.
• LCD kan vara ljusare i vissa situationer och har inte samma grad av risk för inbränning.
• Energiförbrukningen varierar: OLED är ofta effektivare för mörkare innehåll, medan LCD kan vara mer effektivt för helt vita fält.

Skötselråd

• Minska maximal ljusstyrka vid onödig hög nivå.
• Använd mörka teman och dynamiska skärmsläckare för att undvika statiska bilder under lång tid.
• Aktivera funktioner som pixel-shift eller automatisk av/på för att minska risken för inbränning.
• I mobilen: undvik att ha statiska HUD-element eller notiser på maximal ljusstyrka under mycket lång tid.

Sammanfattning

OLED är en flexibel och högkvalitativ skärmteknik med utmärkta färger, kontrast och responstid. Den passar särskilt bra i enheter där tunnhet, design och bildkvalitet prioriteras. Samtidigt finns utmaningar som inbränning och materialbegränsningar som tillverkarna löpande arbetar med att förbättra.

Hur de fungerar

En OLED har flera delar:

• Substrat: det material som OLED-skikten är placerade på.
• Utsändande skikt: det skikt där ljuset produceras.
• Ledande skikt
• Anod
• Katod

De emitterande och ledande skikten består av speciella organiska molekyler som leder elektricitet. Anoden och katoden ansluter OLED-skivan till elkällan.

När elektricitet tillförs en OLED-lampa blir det emitterande skiktet negativt laddat och det ledande skiktet positivt laddat. Elektrostatiska krafter gör att elektroner rör sig från det positiva ledande skiktet till det negativa emitterande skiktet. Detta orsakar en förändring av de elektriska nivåerna och ger upphov till strålning som har en frekvens inom området för synligt ljus.

OLED, liksom alla dioder, kan bara fungera om elektriciteten flyter genom dem i rätt riktning. Anoden, som är ansluten till det emmisiva skiktet, måste ha en högre elektrisk potential (mer volt, mer positiv) än katoden, som är ansluten till det ledande skiktet, för att OLED:n ska fungera.

 
OLED-schema: 1. Katod (-), 2. Emitterande skikt, 3. Utsändning av strålning, 4. Ledande skikt, 5. Anod (+)  

Frågor och svar

F: Vad är OLED?

F: Vad är den huvudsakliga användningen av OLED-teknik?

F: Hur är OLED-skärmar bättre än LCD-skärmar?

F: Vilka material används vid tillverkningen av OLED-skärmar?

F: Hur kan OLED-skärmar användas i kläder?

F: Finns det några nackdelar med att använda en OLED-skärm?

Sök med bokstav