OLED-Displays erklärt – Ein Leitfaden zur OLED-Technologie

Die Abkürzung „OLED“ kann mit Fernsehern in Verbindung gebracht werden, die in Elektronikgeschäften ausgestellt werden und allgemein als „OLEDs“ bezeichnet werden. Dieser Begriff leitet sich von dem Begriff „organische Leuchtdioden“ ab, ohne den es keinen OLED-Fernseher (und allgemeiner gesprochen – Display) gäbe. In diesem Artikel stellen wir „OLEDs“ vor, eine der jüngsten auf dem Markt erhältlichen Technologien, mit denen Sie Informationen visualisieren können.

Ein Pixel ist das kleinste Element eines Bildes, das auf dem Display gesteuert werden kann. Die Auflösung definiert die Anzahl der horizontalen und vertikalen Pixel, aus denen ein bestimmtes OLED-Displaymodell besteht. Sie können die Gesamtzahl der Pixel ermitteln, indem Sie diese Werte multiplizieren. Beispiel: In einem 0,96-Zoll-WEA012864D-Modell mit einer Auflösung von 128 x 64 Pixeln gibt es 128 Pixel horizontal und 64 Pixel vertikal, also insgesamt 8.192 Pixel.

Bei OLEDs bestehen Pixel aus einer oder mehreren Dioden. OLED-Displays lassen sich hinsichtlich der Anzahl der Dioden (und damit der Anzahl der erhaltenen Farben) in zwei Gruppen einteilen:

– monochromatische OLED-Displays – bei diesen Lösungen wird ein Pixel durch nur eine Diode in Farbe erzeugt, z. B. weiß, gelb, rot, grün oder blau. Es gibt auch Lösungen, die diese Farben kombinieren, z.B. in Form von Streifen in bestimmten Farben wie beim Modell WEO012864MXPP3N00001.

– farbige OLED-Displays – bei diesen Lösungen bestehen die Pixel aus drei Subpixeln, d.h. Dioden in drei Farben – Rot, Grün und Blau (R, G und B, d.h. das RGB-Modell). Durch ihr „Mischen“ entstehen unterschiedliche Farbtöne. Diese Art von Matrizen wird als RGB-OLED bezeichnet.

Wie funktioniert OLED?

OLED-Displays bestehen aus mehreren Schichten, die in der folgenden Grafik (am Beispiel einer RGB-OLED-Matrix) dargestellt sind:

Durch das Anlegen einer Spannung an die Elektroden bewegen sich Elektronen und Löcher – sie werden durch die Kathode (Elektronen) und die Anode (Löcher) „gegeben“. Sie treffen sich an der Emissionsschicht, wo ihre Rekombination stattfindet, die mit der Emission elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Spektrum (mit anderen Worten – in verschiedenen Farben leuchtend) einhergeht.

Geschichte der OLEDs

Man kann sagen, dass die Geschichte der OLEDs bis in die 1950er Jahre zurückreicht, als das Team um André Bernanose zum ersten Mal das Phänomen der Elektrolumineszenz in der untersuchten organischen Verbindung, d.h. Acridinorange, beobachtete, die nach dem Anlegen einer Spannung zu leuchten begann. In den folgenden Jahren wurde das Phänomen der Elektrolumineszenz auch bei anderen organischen Verbindungen beobachtet – dies wurde von m.in. Roger Partridge getan, der einen Polymerfilm beleuchtete, der zwischen zwei metallischen Elektroden platziert war. Die Wende der 80er und 90er Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts war eine Zeit der Entwicklung der ersten mehr oder weniger effizienten Prototypen von OLED-Displays. Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der OLED-Technologie leisteten Ching Wan Tang und Steven Van Slyke, Mitarbeiter von Eastman Kodak, die auch den Prototyp des OLED-Displays entwickelt haben.

Das „grüne Licht“ für die Weiterentwicklung der OLED-Technologie erwies sich 1989 als Studie. von Jeremy Burroughes Polyphenylinylen, das grünes Licht ausstrahlte, wenn eine Spannung angelegt wurde. Es dauerte jedoch noch einige Jahre, bis OLEDs entwickelt wurden, die eine ausreichende Lichtausbeute garantieren (und erfolgreich in OLED-Displays eingesetzt werden konnten).

Erwähnenswert ist noch ein weiteres Datum – das Jahr 2000, d.h. die Gründung der ersten Fabriken zur Herstellung von OLED-Displays.

Arten von OLED-Displays

Es gibt verschiedene Arten von OLED-Matrizen auf dem Markt. Sie können zum Beispiel auf die Begriffe AMOLED (Aktivmatrix-OLED) und PMOLED (Passivmatrix-OLED) stoßen, die sich auf die Art und Weise beziehen, wie die Matrix manipuliert wird – sie kann aktiv (AMOLED, Einzelpixelsteuerung) oder passiv (PMOLED, Pixelsequenzsteuerung) sein, was sich in der Bildwiederholfrequenz und damit in der Reaktionszeit der Matrix niederschlägt.

Erwähnenswert sind auch RGBW OLED (man kann auch auf den Namen WOLED stoßen, also White OLED), welches eine Variation des bereits erwähnten RGB OLED ist. Bei diesen Sensoren setzt sich jedes Pixel aus vier Subpixeln zusammen – neben den Standardfarben Rot, Grün und Blau gibt es noch ein weiteres, d.h. weiß. Diese Modifikation verbessert die Qualität der Farbwiedergabe spürbar, wodurch WOLEDs häufig in Fernsehern verwendet werden.

Eine weitere interessante Lösung ist die m.in. TOLED oder Transparent OLED – transparente OLED-Displays. Ihre Transparenz wird durch den Einsatz von transparenten Elektroden erreicht, die es ermöglichen, Licht auf beiden Seiten des Displays – von der Vorder- und Rückseite – abzugeben. Solche OLED-Displays gehören zur Kategorie HUD (Head-Up Display), also Head-up-Lösungen, die in Anwendungen zum Einsatz kommen, die den Zugriff auf Informationen erfordern, ohne den Blick vom Blick abwenden zu müssen, z.B. im Transportwesen (m.in. Flugzeuge).

Vor- und Nachteile der OLED-Technologie

Die auf OLED-Displays dargestellten Bilder sind dank der Erhöhung von Parametern wie Helligkeit und Kontrast oder Betrachtungswinkeln perfekt lesbar. Bei dieser Technologie wird keine Hintergrundbeleuchtung verwendet, was die Abmessungen und das Gewicht von OLED-Modulen erheblich beeinflusst. Man kann jedoch nicht sagen, dass das Fehlen einer Hintergrundbeleuchtung sie zu vollständig energieeffizienten Lösungen macht – je nach Farbe der angezeigten Inhalte gibt es einen spürbar unterschiedlichen Stromverbrauch, der bei dunklen Bildern abnimmt, aber bei hellen Bildern zunimmt. Darüber hinaus haben OLED-Displays eine blitzschnelle Reaktionszeit von weniger als 10 μs bei 25 °C, was eine reibungslose Wiedergabe von Animationen mit mehr als hundert Bildern pro Sekunde ermöglicht.

Eine oft hervorgehobene Unvollkommenheit von OLED-Displays ist die begrenzte Lebensdauer der organischen Materialien, aus denen die Dioden hergestellt werden. (Interessanterweise hängt ihre Lebensdauer ab von… Farbe.) Bei Geräten, bei denen eine Lebensdauer von vielen Jahren erwartet wird und bei denen Displays von nicht mehr als 5,0 Zoll erforderlich sind, OLED-Displays, die nur in einer Farbe, z. B. grün, leuchten (ein Beispiel ist das WEG010016AGPP5N00000 Modell von Winstar, das eine geschätzte Lebensdauer von 100.000 Stunden hat). Es wird ständig daran gearbeitet, die Lebensdauer von OLED-Displays zu verlängern, was ein Schlüsselfaktor für die Verbreitung dieser Technologie, z. B. in Fernsehgeräten, zu sein scheint. Derzeit geben einige Hersteller an, dass die Lebensdauer ihrer Fernseher mindestens 100.000 Stunden beträgt (was etwa 11,5 Jahren entspricht – bei kontinuierlicher Nutzung 24/7).

Leider sind die organischen Materialien, aus denen OLED-Displays bestehen, anfällig für Umwelteinflüsse, insbesondere für Feuchtigkeit – selbst geringfügige Beschädigungen (und eindringende Feuchtigkeit) können zu irreversiblen Schäden an der Matrix führen. Daher wird empfohlen, die Oberfläche von OLED-Displays durch das Auftragen von gehärtetem Glas zu schützen – dies ist ein zusätzlicher Service, der von Unisystem angeboten werden kann (kontaktieren Sie uns, um ein Angebot zu erhalten).

Welche OLED für…? Die Verwendung von OLED-Displays

Das Angebot von Unisystem umfasst eine ganze Reihe von monochromatischen Grafik- und Zeichen-OLED-Displays mit einer Vielzahl von Diagonalen – von ca. 0,5 bis 5,85 Zoll, deren Hauptlieferant Winstar ist. Sie sind in drei Strukturvarianten erhältlich – COG (Chip-On-Glass, mit Controller auf Glas), COB (Chip-On-Board, mit Controller auf Leiterplatte) und COF (Chip-On-Film, mit Controller auf Band).

Es ist möglich, dass Sie jeden Tag mit OLED-Displays in Berührung kommen – sie werden zunehmend in verschiedenen Arten von tragbaren Geräten, wie z. B. Smartwatches, verwendet. (Darüber hinaus spricht nichts dagegen, sie auch in tragbaren Geräten zu verwenden, die in der Medizin zur Messung der Vitalparameter von Patienten verwendet werden.) Ein weiterer Vorteil von OLEDs bei batteriebetriebenen tragbaren Geräten ist auch das Fehlen einer Hintergrundbeleuchtung, die den Stromverbrauch der Matrix begrenzt (dies hängt jedoch vom Aussehen der Schnittstelle ab – wie bereits erwähnt, nimmt der Energieverbrauch bei dunklen Bildern ab, steigt jedoch bei hellen Bildern). Bei dieser Art von Anwendung verwenden wir am ehesten grafische Lösungen, wie z. B. 0,66-Zoll-WEO006448A, 0,96-Zoll-WEO012864D oder 1,28-Zoll-WEO012864L. Hervorzuheben sind auch runde OLEDs, d.h. 1,18-Zoll-WEO128128B.
OLED-Displays eignen sich auch perfekt für die Industrie, z.B. als Bildschirme in tragbaren Messgeräten. In diesem Fall ist der Schlüsselparameter die Betriebstemperatur, die bei Winstar-Produkten im Bereich von -40° bis 80°C liegt. Es ist eine Garantie für die effiziente Funktion von OLEDs sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen (wodurch sie in Innen- und Außenanwendungen weit verbreitet werden können). Hier sind ästhetische Werte nicht entscheidend, so dass Schilderlösungen wie 2,88-Zoll-WEH002004B, 2,89-Zoll-WEO002004C oder 3,67-Zoll-WEH001602H ausreichen können.

Immer häufiger werden OLED-Displays auch in Geräten eingesetzt, die wir im Wohn- und Bürobereich verwenden, z. B. in der Unterhaltungselektronik (m.in. Audio-/Videoplayer, Receiver oder Equalizer) und Haushaltsgeräten (m.in. Mikrowellen, Kaffeemaschinen, Wetterstationen) sowie in anderem elektronischen Zubehör, z. B. Computerzubehör (wie Drucker oder Scanner). Panoramalösungen, wie z. B. grafische 0,84-Zoll-WEO009616A, 2,59-Zoll-WEG010016F oder 4,90-Zoll-WEG020016A oder 1,23-Zoll-WEO001602B-, 2,29-Zoll-WEH001602D- oder 3,67-Zoll-WEH004002A, können in diesen Lösungen gut funktionieren. Wenn Sie ein Modell mit Standardproportionen benötigen, sollten Sie z. B. ein 0,96-Zoll-WEA012864D verwenden.
Weitere Bereiche, in denen die OLED-Technologie erfolgreich eingesetzt wird, lassen sich aufzählen – zumindest einige Beispiele für den Einsatz von OLEDs lassen sich aufzeigen, z.B. im Einzelhandel, insbesondere in Einkaufszentren – sie werden m.in verbaut. als zusätzliche Bildschirme in Kiosken, an denen wir Gebühren zahlen, z. B. Selbstbedienungskassen, Ticketautomaten oder Parkuhren.

In unserem Shop sind fast 200 Varianten von OLED-Displays erhältlich. Kontaktieren Sie uns, wenn das Modell, das Sie suchen, nicht dabei ist – gemeinsam finden wir sicherlich eine Lösung, die in dem entworfenen Gerät perfekt funktioniert.