Hiểu công nghệ màn hình oled

Hãy mơ về một chiếc tivi độ nét cao thậm chí dày chưa đến 1/4 inch, cong và rộng khoảng 80 inch. Hơn nữa, nó tiêu thụ ít điện năng hơn TV thông thường của bạn và nó có thể cuộn lại nếu bạn không muốn sử dụng. Bạn cũng có thể mang TV đó đi bất cứ đâu bạn muốn. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể có sẵn một màn hình hiển thị trong quần áo của mình? Nó trông thật hay chỉ là một giấc mơ? Chà, những thiết bị này có thể tồn tại trong thời gian ngắn bằng cách sử dụng công nghệ gần đây của OLED.

Được viết tắt của Organic Light Emitting Diode, OLED là công nghệ màn hình được phát triển gần đây, trong đó một lớp hợp chất hữu cơ phát ra ánh sáng khi dòng điện chạy qua nó cùng với sự kết hợp của các bộ lọc và bộ tinh chỉnh màu để tạo ra hình ảnh có độ nét cao. Nó đóng gói trong các tấm dựa trên carbon giữa hai điện cực tích điện, bao gồm một cực âm kim loại và một cực dương trong suốt. Các màng hữu cơ bao quanh lớp lỗ trong suốt, lớp phát xạ và vận chuyển điện tử bên trong nó. Khi dòng điện được đưa vào tế bào OLED, các điện tích âm và dương sẽ xuất hiện trong lớp phát xạ và tạo ra ánh sáng điện. Màn hình OLED là thiết bị phát xạ và chúng hoạt động dựa trên việc phát ra ánh sáng chứ không phải điều chỉnh hoặc phản xạ ánh sáng.

Mặc dù "LED" và "OLED" đều sử dụng công nghệ "điốt phát quang" nhưng quá trình thiết kế của mỗi loại thực sự khá khác nhau. Trong khi màn hình LED sử dụng một dãy đèn LED làm đèn nền trên màn hình LCD truyền thống, thì trong màn hình OLED, lớp hữu cơ tạo ra nguồn sáng riêng cho mỗi điểm ảnh. Điều này dẫn đến cải thiện độ rõ nét và màu sắc của hình ảnh.

Sơ lược về công nghệ OLED

Các tấm được sử dụng trong thiết bị OLED được làm từ vật liệu carbon hữu cơ phát sáng khi có dòng điện chạy qua chúng. Chúng hiệu quả hơn và sử dụng đơn giản hơn nhiều so với màn hình LCD vì chúng không phụ thuộc vào đèn nền và bộ lọc. Chúng cung cấp chất lượng hình ảnh đẹp với độ rõ nét đáng kinh ngạc. Chúng cũng cung cấp các tính năng màu sắc rực rỡ; có tốc độ phản hồi tương đối nhanh và góc nhìn rộng hơn. Chúng cũng được sử dụng để sản xuất đèn chiếu sáng OLED.

Công nghệ này được hình thành vào đầu những năm 1980. Nó được phát triển hơn nữa để thay thế kỹ thuật LCD vì công nghệ OLED sáng hơn, mỏng hơn và nhẹ hơn LCD. Chúng cũng tiêu thụ ít điện năng hơn màn hình LCD và cung cấp các tính năng tương phản cao hơn. Lợi thế hấp dẫn nhất mà nó sở hữu so với màn hình LCD là chúng rẻ hơn tương đối để sản xuất và do đó nó có hiệu quả về chi phí.

Hoạt động của OLED

Công nghệ OLED hoạt động trên nguyên tắc rất đơn giản. Bất cứ khi nào dòng điện được đưa vào các điện cực, kết quả là một điện trường sẽ phát triển xung quanh nó, các điện tích bắt đầu di chuyển trong thiết bị. Các êlectron thoát ra khỏi catốt và các lỗ trống chuyển động từ anốt theo chiều ngược lại. Lực tĩnh điện đưa các điện tử và lỗ trống lại gần nhau và chúng tạo thành một photon là trạng thái liên kết giữa điện tử và lỗ trống. Sự tái kết hợp các điện tích này tạo ra photon với một tần số nhất định được tạo ra bởi khoảng trống năng lượng được hình thành giữa các mức LUMO và HUMO của các phân tử phát xạ. Nguồn điện này được áp dụng cho các điện cực sẽ được chuyển đổi thành ánh sáng phát ra từ thiết bị.

Các vật liệu khác nhau được sử dụng để tạo ra các màu ánh sáng khác nhau và các màu kết hợp với nhau để tạo thành nguồn ánh sáng trắng. Nói chung, vật liệu cực dương được tạo thành từ oxit thiếc Indium vì nó trong suốt với ánh sáng nhìn thấy và có chức năng làm việc cao. Vật liệu này giúp thúc đẩy quá trình phun các lỗ vào mức HOMO của lớp hữu cơ. Các vật liệu như bari và canxi thường được sử dụng để chế tạo điện cực catốt vì chúng có chức năng làm việc thấp hơn và chúng có thể thúc đẩy quá trình tiêm electron vào mức LOMO của lớp hữu cơ. Những vật liệu này cũng cần được phủ bởi các kim loại như nhôm vì chúng rất dễ phản ứng trong tự nhiên và thường cần một tấm bảo vệ bên ngoài.

Vật liệu được sử dụng trong OLED

Cấu trúc cơ bản của OLED chứa một cực âm để đưa điện tử vào, một lớp phát xạ và một cực dương để loại bỏ điện tử ra khỏi nó. Mặc dù OLED hiện đại chứa nhiều lớp hơn, nhưng chức năng cơ bản vẫn giống nhau trong tất cả các loại OLED. Có một số loại vật liệu OLED được sử dụng trong sản xuất OLED. Sự phân chia cơ bản nhất là OLED phân tử nhỏ và OLED phân tử lớn. Tất cả các OLED được sử dụng thương mại đều dựa trên phân tử nhỏ, được gọi là SMOLED. Họ hoạt động tốt hơn và hiệu quả. Vật liệu phát sáng được sử dụng trong OLED là huỳnh quang hoặc lân quang. Các vật liệu huỳnh quang có tuổi thọ cao hơn mặc dù chúng kém tài nguyên hơn so với vật liệu sau này. Hầu hết các OLED sử dụng vật liệu phát quang vì chúng cung cấp dịch vụ tốt hơn và chạy lâu hơn.

AMOLED và PMOLED là các thuật ngữ liên quan đến màn hình OLED. PMOLED có phạm vi và độ phân giải hạn chế mặc dù chúng tiết kiệm hơn so với AMOLED. Những màn hình này rất phức tạp để sản xuất nhưng chúng rất hiệu quả khi sử dụng và cũng có thể có kích thước lớn hơn. Màn hình PMOLED được sử dụng để sản xuất các thiết bị nhỏ hơn trong khi màn hình AMOLED được sử dụng trong tivi, máy tính bảng và điện thoại thông minh.

Ứng dụng của OLED

Công nghệ OLED được sử dụng trong các ứng dụng thương mại của điện thoại di động, máy nghe nhạc kỹ thuật số, radio trên ô tô, máy ảnh kỹ thuật số, truyền hình, v.v. Màn hình di động được sử dụng trong cơ chế nên tuổi thọ thấp hơn không còn là vấn đề trong mục đích này. Nó cũng có thể được sử dụng để chiếu sáng mọi mục đích cũng như để hiển thị và nguồn sáng phía sau trong màn hình LCD, tín hiệu giao thông, tín hiệu khẩn cấp hoặc các ứng dụng ô tô.

Ưu điểm của công nghệ OLED

Công nghệ OLED đã thực sự mở ra cánh cửa rộng mở cho nhiều tiến bộ và phát triển trong lĩnh vực máy móc, công cụ và thiết bị điện tử. Nó cung cấp các lợi ích sau:

• Nó không sử dụng bất kỳ vật liệu lỏng nào và bao gồm kết cấu rắn, do đó nó mang lại sức đề kháng tốt hơn.
• Chúng có thể được quan sát từ bất kỳ góc độ nào và mang lại nhiều trải nghiệm thưởng ngoạn. Mặc dù vậy, chúng tôi không bao giờ cảm thấy bất kỳ sự biến dạng nào trên màn hình và bất kỳ nhược điểm nào về chất lượng.
• Nó có thể có độ dày thấp tới 1 mm, thậm chí chưa bằng một nửa độ dày của màn hình LCD. Do đó, chúng có trọng lượng nhẹ hơn.
• Thời gian phản hồi của OLED là 1/1000 của LCD.
• Nó có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp nhất có thể ngay cả khi nó là âm 40 độ.
• Nó tiết kiệm chi phí vì việc sản xuất cũng hợp lý.
• Chúng cho ánh sáng sáng hơn và tiêu thụ điện năng thấp hơn.
• Nó mang lại hiệu quả cao hơn và nguồn diện tích lớn hơn.
• Hiển thị linh hoạt và phát xạ có thể điều chỉnh.

Nhược điểm của công nghệ OLED

Với vô số lợi thế, chúng tôi có một số sai sót và hạn chế của công nghệ cũng như được đề cập dưới đây:

• Khủng hoảng về độ tinh khiết của màu sắc là một thiếu sót trong thiết bị vì nó khó hiển thị màu sắc tươi và phong phú.
• Nó có thể dễ bị hư hỏng bởi nước.
• Không thể sản xuất số lượng lớn màn hình kích thước lớn.
• Nó thường có tuổi thọ 5000 giờ, thấp hơn nhiều so với màn hình LCD.
• Hạn chế nổi bật nhất của OLED là không thể nhìn thấy chúng khi có ánh nắng trực tiếp.

Các nhà phát triển đã cố gắng tạo ra những thay đổi tích cực trong những nhược điểm này và do đó đã phát triển OLED có tuổi thọ dài hơn. OLED màu đỏ và xanh lục có tuổi thọ từ 46000 đến 230000 giờ trong khi OLED màu xanh lam có tuổi thọ khoảng 14000 giờ. Các tấm nền OLED lớn hơn cũng đã được sản xuất.

Những thách thức mà OLED phải đối mặt

Mặc dù công nghệ đã có một bước nhảy vọt trong thời gian gần đây, nhưng vẫn còn một số thách thức mà ngành công nghiệp OLED đang phải đối mặt. Chúng được liệt kê như sau:

• Tuổi thọ vật liệu của OLED
• Hiệu suất OLED hòa tan
• Khả năng mở rộng công suất chiếu sáng của OLED
• Cân bằng màu sắc.
• Thiệt hại về nước.

Những phát triển gần đây trong công nghệ OLED

Công nghệ OLED đã được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây và nó khá thành công theo nghiên cứu. Samsung là nhà sản xuất màn hình AMOLED hàng đầu hiện nay. Nó đang sản xuất hơn 200 triệu màn hình mỗi năm và sắp mở rộng khả năng sản xuất của ngành sản xuất của họ. Nó đang tập trung vào màn hình nhỏ hơn 5-10 inch được sử dụng trong điện thoại thông minh và máy tính bảng ngày nay.

LG cũng đang sản xuất OLED có tấm nền màn hình lớn hơn. Nó đã sử dụng OLED để sản xuất TV màn hình từ 55 đến 77 inch.

Ngay cả khi cả hai công ty đã sản xuất đủ số lượng OLED mỗi năm, thì khối lượng sản xuất vẫn tương đối chậm hơn. Theo báo cáo của cả hai công ty về việc mở rộng năng lực sản xuất của họ, kỳ vọng về việc sản xuất lớn hơn màn hình OLED đã được mở rộng và công chúng cũng mong đợi về bất kỳ sự ra mắt sản phẩm mới nào.