Spis treści
Transparentne wyświetlacze OLED stanowią odpowiedź na rosnące potrzeby projektantów urządzeń, w których kluczowe jest jednoczesne prezentowanie informacji oraz zachowanie widoczności elementów znajdujących się za ekranem. Dzięki swojej konstrukcji technologia TOLED znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie tradycyjne wyświetlacze ograniczałyby pole widzenia. W ofercie Unisystemu dostępny jest transparentny wyświetlacz OLED firmy Winstar – model WEO012856A o przekątnej 1,51 cala i rozdzielczości 128 × 56 pikseli. W niniejszym artykule przedstawiamy jego kluczowe parametry techniczne, właściwości optyczne oraz typowe obszary zastosowań w nowoczesnych aplikacjach przemysłowych i specjalistycznych.
Technologia TOLED (transparent OLED): zasada działania, zalety i wady, zastosowania
Konstrukcja wyświetlaczy TOLED
Technologia TOLED jest rozwinięciem klasycznych OLED-ów, zaprojektowanym tak, aby panel nie tylko emitował światło, ale też przepuszczał je w obie strony. W odróżnieniu od tradycyjnych ekranów OLED, które mają metalowe, odbijające elektrody, wyświetlacze TOLED wykorzystują przezroczyste lub półprzezroczyste elektrody przewodzące (np. warstwy ITO), a wszystkie warstwy materiałowe są tak dobrane, by maksymalizować przejście światła zarówno z panelu, jak i z otoczenia. Dzięki temu struktura całego modułu jest zoptymalizowana pod kątem wysokiej przejrzystości bez rezygnacji z emisji obrazu. W praktyce współczynnik transmittancji w panelach TOLED może sięgać nawet około 60 %, co umożliwia czytelny widok przez ekran i jednoczesne wyświetlanie treści.
Jak działa technologia TOLED?
Zasada działania wyświetlaczy TOLED jest taka sama jak w klasycznych panelach OLED – każdy piksel stanowi diodę organiczną, która emituje światło pod wpływem przepływu prądu, bez konieczności stosowania zewnętrznego podświetlenia. W strukturze TOLED warstwy organiczne umieszczone pomiędzy przezroczystą anodą i katodą generują światło bezpośrednio w obrębie piksela, zapewniając doskonałą czytelność informacji.
Zastosowanie transparentnych elektrod pozwala jednocześnie na przenikanie światła otoczenia przez panel, dzięki czemu tło pozostaje widoczne nawet podczas aktywnego wyświetlania treści.
Zalety i wady technologii TOLED
Technologia TOLED, jak każde rozwiązanie z zakresu technologii wyświetlania obrazu, ma zarówno zalety, jak i wady wynikające z jej konstrukcji oraz właściwości materiałowych. Poniżej przedstawiono najważniejsze aspekty, które warto uwzględnić przy projektowaniu aplikacji z wykorzystaniem transparentnych wyświetlaczy OLED.
Zalety wyświetlaczy TOLED:
- przejrzystość – wysoka przejrzystość umożliwia wyświetlanie informacji bez zasłaniania tła, co pozwala zachować pełne pole widzenia. Cecha ta ma szczególne znaczenie w rozwiązaniach takich jak smart glass (inteligentne szyby w pojazdach) czy systemy Head-Up Display (HUD), w których informacje są prezentowane bezpośrednio w polu widzenia użytkownika,
- efektywna percepcja informacji – dane prezentowane na transparentnym panelu sprawiają wrażenie „unoszących się” nad rzeczywistym obrazem, co ułatwia ich odbiór bez konieczności zmiany punktu skupienia wzroku,
- ultracienka konstrukcja – podobnie jak w innych wyświetlaczach OLED, brak podświetlenia umożliwia uzyskanie modułów o bardzo małej grubości, co upraszcza integrację w kompaktowych urządzeniach,
- odporność na czynniki zewnętrzne – stabilna praca w wymagających warunkach środowiskowych, w tym w szerokim zakresie temperatur (zarówno niskich, jak i wysokich) oraz przy ekspozycji na intensywne oświetlenie, również słoneczne,
- nowoczesna estetyka – po wyłączeniu ekran pozostaje niemal niewidoczny, wspierając minimalistyczny design urządzenia.
Wady wyświetlaczy TOLED:
- ograniczona trwałość – warstwy organiczne mogą ulegać degradacji szybciej niż w niektórych alternatywnych technologiach wyświetlaczy, zwłaszcza przy długotrwałym wyświetlaniu statycznych treści (ryzyko utrwalania obrazu). Warto jednak podkreślić, że współczesne materiały OLED są coraz bardziej odporne na procesy starzenia, a rozwój technologii produkcji i hermetyzacji systematycznie wydłuża deklarowaną żywotność modułów w porównaniu z wcześniejszymi generacjami tej technologii,
- wyższy koszt produkcji – zastosowanie przezroczystych elektrod oraz specjalistycznych procesów technologicznych sprawia, że wyświetlacze TOLED są droższe od standardowych paneli OLED.
Zastosowanie wyświetlaczy TOLED
Wyświetlacze TOLED znajdują zastosowanie w szerokim spektrum aplikacji – od rozwiązań mikrooptycznych po wielkoformatowe systemy informacyjne. Technologia ta jest wykorzystywana m.in. w:
- systemach Head-Up Display (HUD) – stosowanych w motoryzacji, lotnictwie oraz transporcie kolejowym, gdzie kluczowe informacje są prezentowane bezpośrednio w polu widzenia użytkownika,
- urządzeniach optycznych i obserwacyjnych – m.in. celownikach, lunetach, wizjerach, systemach wspomagania widzenia oraz innych zaawansowanych systemach optycznych wykorzystywanych w zastosowaniach profesjonalnych,
- specjalistycznych urządzeniach pomiarowych – takich jak dalmierze, tachimetry, teodolity, inklinometry oraz inne systemy pomiarowe wykorzystywane w geodezji, budownictwie i przemyśle,
- rozwiązaniach dla handlu – w których transparentne ekrany umożliwiają prezentowanie treści marketingowych na witrynach sklepowych bez zasłaniania ekspozycji produktów,
- nowoczesnych interfejsach użytkownika – np. w urządzeniach konsumenckich, w których istotne jest zachowanie estetyki przy integracji ekranu np. z obudową, uzyskując ciekawy design.
WEO012856A – wyświetlacz TOLED od Winstara
Parametry optyczne
Model WEO012856A to transparentny wyświetlacz OLED (TOLED) o przekątnej 1,51 cala i rozdzielczości 128 × 56 pikseli. Zastosowany rozmiar pojedynczego piksela wynosi 0,254 × 0,254 mm, a ich precyzyjne, równomierne rozmieszczenie zapewnia wyraźne odwzorowanie obrazu. Aktywny obszar wyświetlania (AA) ma wymiary 35,052 × 15,324 mm, co umożliwia czytelne rozmieszczenie treści w ramach dostępnej powierzchni. Ponadto, jak w każdej technologii OLED, istotnym atutem są w zasadzie nieograniczone kąty widzenia, dzięki czemu prezentowane informacje pozostają czytelne niezależnie od pozycji obserwatora.
Omawiany produkt należy do grupy graficznych wyświetlaczy OLED, co umożliwia swobodne prezentowanie tekstów, ikon oraz prostych elementów graficznych.
Dzięki tym parametrom model znajduje zastosowanie w aplikacjach przemysłowych, w których istotne jest jednoczesne wyświetlanie informacji i zachowanie widoczności tła.
Wysoka przeźroczystość
W modelu WEO012856A zastosowano transparentną matrycę OLED, charakteryzującą się wysokim współczynnikiem transmisji – około 40–50% światła przenika przez strukturę panelu. Dzięki temu moduł może być integrowany m.in. z szybami, wizjerami lub obudowami, bez istotnego ograniczania widoczności otoczenia.
Pomimo transparentnej konstrukcji wyświetlacz zachowuje optymalną czytelność prezentowanych treści, które wyraźnie odcinają się od tła widocznego za ekranem.
Krótki czas reakcji
Model WEO012856A charakteryzuje się krótkim czasem reakcji, wynoszącym poniżej 10 µs. Dzięki temu wyświetlacz sprawdza się w aplikacjach wymagających dynamicznego odświeżania treści – bez opóźnień oraz ryzyka występowania niepożądanych efektów, takich jak smużenie obrazu.
Konstrukcja COG (Chip on Glass)
Omawiany model został wykonany w technologii COG (Chip On Glass), w której układ sterujący jest montowany bezpośrednio na szkle. Takie rozwiązanie pozwala ograniczyć grubość i masę modułu, a także zwiększyć jego odporność na wibracje, drgania i wstrząsy.
Wymiary zewnętrzne wyświetlacza wynoszą 42,04 × 27,22 × 1,2 mm, a masa około 3 g, co ułatwia integrację modułu w kompaktowych, w tym również przenośnych, urządzeniach.
Szeroki zakres temperatur pracy
Model WEO012856A jest przystosowany do pracy w szerokim zakresie temperatur – od –40 °C do +80 °C, dzięki czemu może być stosowany w aplikacjach przeznaczonych do pracy w wymagających warunkach środowiskowych. W zadeklarowanym przedziale temperaturowym wyświetlacz zachowuje stabilne parametry pracy, zarówno przy niskich, jak i wysokich temperaturach.
Interfejsy
W modelu WEO012856A zastosowano popularny kontroler SSD1309, który obsługuje kilka trybów komunikacji, w tym 8-bitowy interfejs równoległy (6800 i 8080), interfejs SPI oraz I²C. Dzięki temu możliwa jest elastyczna integracja modułu z różnymi platformami sprzętowymi.
Szeroki wybór interfejsów upraszcza projektowanie elektroniki sterującej oraz pozwala dopasować sposób transmisji danych do wymagań aplikacji – zarówno pod względem szybkości komunikacji, jak i liczby dostępnych linii sygnałowych.
Napięcie
Model WEO012856A został zaprojektowany tak, aby mógł współpracować z typowymi układami elektronicznymi stosowanymi w systemach wbudowanych. Część logiczna modułu pracuje przy niskim napięciu 1,65–3,3 V, czyli takim samym, jakie stosuje większość popularnych mikrokontrolerów. Oznacza to, że w wielu przypadkach nie ma potrzeby stosowania dodatkowych układów dopasowujących poziomy napięć.
Sama matryca wymaga wyższego napięcia (typowo 12,5 V), jednak jest ono generowane w obrębie modułu. Przy standardowym użytkowaniu (ok. 50% aktywnych pikseli) pobór prądu wynosi około 12 mA, co przekłada się na niewielkie zużycie energii. Dzięki temu wyświetlacz może być stosowany również np. w urządzeniach zasilanych bateryjnie.
Żywotność (MTBF)
Zastosowanie udoskonalonych materiałów organicznych przekłada się na wydłużoną żywotność wyświetlacza – aspekt, który w początkowym okresie rozwoju technologii OLED był wskazywany jako jedno z głównych ograniczeń. Obecnie deklarowana trwałość pojedynczych diod OLED może sięgać nawet ok. 100 000 godzin, w zależności od zastosowanego materiału emisyjnego oraz warunków eksploatacji.
Dla serii WEO producent określa orientacyjny czas pracy w zależności od poziomu jasności: około 5 000 godzin przy 120 cd/m², 12 000 godzin przy 80 cd/m² oraz 15 000 godzin przy 60 cd/m². Warto odnieść te wartości do realnych warunków pracy. Dla typowej jasności 80 cd/m² producent deklaruje około 12 000 godzin eksploatacji, co odpowiada ponad 500 dniom nieprzerwanej pracy (24/7). W praktyce jednak większość aplikacji nie działa w trybie ciągłym ani z maksymalnym poziomem jasności, dlatego rzeczywisty czas użytkowania wyświetlacza w wielu systemach okazuje się jeszcze dłuższy.
Dodatkowo odpowiednie zarządzanie jasnością, stosowanie funkcji wygaszania oraz unikanie długotrwałego wyświetlania statycznych treści pozwala jeszcze bardziej wydłużyć czas eksploatacji modułu.
Poniżej zestawiono najważniejsze parametry techniczne transparentnego wyświetlacza OLED – WEO012856A od Winstara:
| Parametr | WEO012856A |
| Rozmiar | 1,51” |
| Rozdzielczość | 128 × 56 pikseli |
| Kolor treści | niebieski (możliwość personalizacji) |
| Tryb wyświetlania | Pasywna matryca OLED |
| Transmisja tła | 40–50 % |
| Jasność | 120 cd/m² |
| Kontrast | 10 000:1 |
| Wymiary zewnętrzne | 42,04 × 27,22 × 1,2 mm |
| Obszar aktywny | 35,052 × 15,324 mm |
| Kąty widzenia | pełne |
| Czas reakcji | < 10 µs |
| Zakres temperatur pracy | –40 °C – +80 °C |
| Interfejsy | 6800, 8080, 4wire SPI, I²C |
| Sterownik | SSD1309 |
| Napięcie logiki (VDD) | 1,65 – 3,3 V |
| Napięcie matrycy (VCC) | 7,0 – 13,0 V; typ. 12,5 V |
Zastosowania modelu WEO012856A od Winstara
Transparentne wyświetlacze OLED otwierają nowe możliwości projektowe wszędzie tam, gdzie konieczne jest jednoczesne wyświetlanie danych i zachowanie pełnej widoczności otoczenia. Dzięki wysokiej przezroczystości, doskonałej czytelności oraz kompaktowej konstrukcji model WEO012856A znajduje zastosowanie m.in. w:
- rozwiązaniach typu Head-Up Display (HUD) – np. w kaskach motocyklowych, gdzie prędkość, wskazania nawigacyjne czy alerty systemowe mogą być prezentowane bez odrywania wzroku od drogi,
- urządzeniach celowniczych, m.in. celownikach i lunetach – wyświetlacz pozwala na prezentację siatek, znaczników oraz danych pomocniczych bez ingerencji w obserwowany obraz, co zwiększa funkcjonalność systemu bez pogorszenia ergonomii użytkowania,
- urządzeniach pomiarowych, takich jak dalmierze laserowe stosowane w sporcie, łowiectwie czy aplikacjach przemysłowych – transparentny ekran umożliwia wyświetlanie odległości, kompensacji kąta nachylenia czy innych danych pomiarowych bez ograniczania pola widzenia.
Zastosowanie modelu WEO012856A od Winstara umożliwia projektowanie ergonomicznych interfejsów, w których informacje stanowią naturalną warstwę nakładaną na obraz rzeczywisty, bez pogorszenia komfortu obserwacji. Niewielka przekątna 1,51 cala sprawia, że wyświetlacz doskonale sprawdza się w kompaktowych systemach wymagających precyzyjnej prezentacji danych w ograniczonej przestrzeni.
Zastanawiasz się, czy transparentny wyświetlacz OLED sprawdzi się w urządzeniu, które projektujesz? Skontaktuj się z naszym zespołem – wspólnie omówimy założenia Twojego projektu, pomożemy dobrać optymalne rozwiązanie i wesprzemy Cię na każdym etapie realizacji.
