Dlaczego diody OLED są stosowane w ekranach wyposażonych w diody LED?

Próbowałem znaleźć w Google to pytanie i nie mogłem znaleźć żadnych informacji. I po przeczytaniu informacji o tym, jak działają, nie znalazłem żadnej znaczącej różnicy poza OLED wykonanymi z elementów organicznych. Chciałbym również wiedzieć, czy tendencja do wypalania OLED jest widoczna także w diodach LED? A głównym pytaniem jest, dlaczego mieliby opracować nowy typ LED, a nie po prostu umieścić klasyczny kryształ LED na płaskim kawałku plastiku lub czymkolwiek, czego używają i zrobić z niego wyświetlacz?

Faktycznie, wiele wyświetlaczy zrobić zastosowania diod LED - ale o ile mi wiadomo, wyłącznie dla bardzo dużych wyświetlaczy. Wystarczy wyszukać „oznakowanie LED”, a zobaczysz całą branżę wokół wyświetlaczy wykonanych z diod LED. Mam na myśli prawdziwe wyświetlacze wideo w pełnym ruchu. Prawdopodobnie widziałeś kiedyś na billboardzie.

Wykonują również, a przynajmniej wytwarzają, małe wyświetlacze z diod LED. Oto jeden wykonany przez HP. Podkreśla również problemy z tym całkiem dobrze (może być konieczne powiększenie):

Diody LED to pojedyncze kawałki pokrojonego wafla, drobiny magii półprzewodnikowej, ale kawałki czegoś jednakowego. Wszystkie diody tego typu wymagają kilku rzeczy, które sprawiają, że korzystanie z nich w ekranach komputerów osobistych jest w dużej mierze niepraktyczne.

Przede wszystkim musisz wziąć poszczególne diody LED, a maszyna musi ustawić każdą z nich. Odpowiada to 2 milionom pojedynczych diod LED, które wymagają dokładnego umieszczenia na ekranie 1080p. Zakłada się, że każda dioda LED jest RGB i ma 3 diody LED na jednej matrycy. Jeśli nie, liczba ta wzrośnie do 6 milionów diod LED, które należy ustawić.

Udawajmy, że istnieje maszyna, która jest w stanie to zrobić z niemal idealną dokładnością wymaganą dla ekranu i może to zrobić z ogromną prędkością. Tak szybko, że można ustawić 2 miliony diod LED na nie tylko jeden ekran, ale kilka na minutę . Rocznie produkowanych jest ponad 100 milionów ekranów LCD. Konieczna jest wysoka wydajność produkcji.

Ale udawajmy, że to nie jest problem. Kolejną przeszkodą jest to, że wszystkie te diody LED wymagają połączeń elektrycznych wykonanych z ich matryc. I nawet użycie matryc RGB nie pomaga nam tutaj, ponieważ co najmniej każdy piksel LED wymaga do niego 4 połączeń. Jedynym sposobem na zrobienie tego z matrycami / waflami używanymi do wytwarzania diod LED jest połączenie drutem. To dosłownie polega na pobieraniu bardzo małych drutów i wykorzystaniu ciepła i ciśnienia do zgrzania go w odpowiednich miejscach na matrycy.

Musisz więc podłączyć 8 milionów przewodów. To jest po prostu niepraktyczne. Porównaj tę liczbę z połączeniami dla procesora, który utworzy coś w rodzaju 1000 wiązań drutowych. Mamy maszyny, które potrafią to robić z niezwykłą szybkością, ale wciąż są o 3 rzędy wielkości za wolne na to.

Jeśli spojrzysz na obraz HP, zobaczysz to dość wyraźnie: każda dioda LED jest osobnym komponentem, a każda z nich jest indywidualnie połączona drutem.

Nie zadałem sobie nawet trudu, aby zająć się innymi kwestiami, takimi jak po prostu zarządzanie tak wieloma połączeniami.

Teraz można zapytać, dlaczego nie produkujemy tylko kilku diod LED na waflu w siatce, z połączeniami zintegrowanymi jak każdy inny układ scalony.

Odpowiedź to koszt. Obszar płytek jest cennym zasobem, a układy scalone są ekonomiczne ze względu na objętość. Rozstaw punktowy wielu ekranów byłby zbyt duży i marnowałby o wiele za dużo powierzchni płytki, aby był praktyczny. Bardziej opłacalne byłoby rozdrabnianie pojedynczych matryc LED wykonanych luzem, dlatego wybrałem to na przykład.

Drugą odpowiedzią jest zysk (ale to też naprawdę pewien rodzaj kosztów). Kiedy produkujemy diody LED, tworzymy ich ogromną liczbę jednocześnie, a następnie łączymy je w celu uzyskania strumienia świetlnego, balansu kolorów itp. Niestety, rzeczywistość jest taka, że ​​każdy bezpośrednio litografowany wyświetlacz miałby tyle martwych pikseli, że byłoby to całkowicie nie do przyjęcia, i strasznie nierówna jasność i kolor do uruchomienia.

Diody LED są używane do tego, w czym są dobre: ​​źródła fotonów luzem. A jeśli wystarczająco skalujesz, stają się one ekonomiczne nawet jako piksele w wyświetlaczach, ale tylko bardzo duże, bardzo drogie wyświetlacze, które nie muszą być produkowane masowo (i nie są).

OLED różnią się tym, że można je wyhodować na podłożu, już masowo, i nie wymagają wiązania drutem, a zamiast tego można nimi sterować za pomocą tej samej technologii cienkowarstwowej, która była już stosowana w wyświetlaczach LCD - „górnej” części ekranu może dotykać) jest powszechnym połączeniem, a dolna warstwa, poprzez lokalizacje samych elektrod, określa piksele. Tak więc jest jedna wyhodowana kanapka z filmu organicznego, pojedynczy arkusz, a piksele to pod spodem siatka elektrod. To sprawia, że ​​produkcja jest trywialna (w stosunku do pojedynczych diod LED połączonych drutem) i jest z tego samego powodu, dlaczego LCD są praktyczne i tanie.

Podsumowując, diody OLED umożliwiają dość prostą produkcję wyświetlaczy, a częściowo mogą ponownie wykorzystywać te same procesy, które stosuje się w przypadku wyświetlaczy LCD, w szczególności elektrod. Diody LED są po prostu niepraktyczne, z wyjątkiem bardzo specyficznych, niewielkich rozmiarów, kosztownych i dużych rozmiarów sytuacji, w których liczby mają sens. Diody OLED są łatwe do wykonania z wyświetlaczy, diody LED są znacznie trudniejsze i zbyt trudne, aby wyświetlać je przez większość czasu.

Jednak w aplikacjach o niższej liczbie emiterów, takich jak wyświetlacze 7-segmentowe, diody LED są nadal używane. Nawet dla drobiazgów.

Wyświetlacze OLED są znacznie tańsze w produkcji niż matryce LED, w zasadzie OLED są drukowane strumieniowo (tylko przy użyciu pary zamiast kropelek stosowanych w drukarkach atramentowych).

Matryce LED muszą być albo złożone z pojedynczych elementów matrycy (patrz wyświetlacze LED ), albo hodowane na pojedynczej matrycy (patrz MicroLED ). Oba warianty są dostępne od kilku lat jako produkty do użytku komercyjnego lub produkty demonstracyjne. Wyświetlacze LED są oczywiście bardzo duże, dlatego są używane w reklamach ulicznych i na ekranach publicznych. Oczekuje się, że w nadchodzących latach MicroLED stanie się produktem konsumenckim (wyświetlacze mobilne i telewizory).