OLED - następca technologii LCD


Przyszłość - obecne inwestycje i plany

Jak już wspomniałem praktycznie od 2004-2005 roku technologia OLED jest już dopracowana, przygotowana do wdrożenia na masową skalę nie tylko wyświetlaczy do urządzeń mobilnych, ale również monitorów komputerowych i telewizorów Full HD. Na przeszkodzie jej rozpoczęcia stoją obecnie dwie przeszkody.

Pierwsza związana jest z poniesionymi do dzisiaj inwestycjami w technologię LCD. Nie ma obecnie co liczyć na wdrożenie nowej technologii (wyjątkiem są dostępne na rynku wyświetlacze do urządzeń mobilnych, gdyż w tym wypadku korzyści ze znacznie mniejszego zużycia energii wzięły górę nad kosztami poprzednich inwestycji) zanim nie zwrócą się poniesione nakłady na rozwój tej technologii i nie przyniosą zaplanowanych zysków z istniejących fabryk paneli LCD. Ponadto trzeba wiedzieć, że technologia LCD wciąż jest rozwijana - patrz: ramka "Technologia LCD nie daje za wygraną" - po to, aby zmaksymalizować przez kolejnych kilka zyski płynące z obecnie wykorzystywanych technologii, co niestety przesuwa czas wdrożenia technologii OLED.

Ta ekonomiczna przyczyna sprawiała, że mimo pokazywania na kolejnych targach, fora technologicznych i konferencjach, praktycznie przez wszystkich liczących się producentów wyświetlaczy nowych prototypowych bądź przedprodukcyjnych modeli telewizorów i monitorów OLED, ich rynkowa premiera wciąż była odkładana w czasie na następne lata. Obecnie mówi się, że seryjna produkcja a monitorów i telewizorów OLED rozpocznie się w 2009 lub 2010 roku. Obawiam się jednak, że ponownie może się skończyć jedynie na szumnych zapowiedziach, gdyż w 2009 roku na rynek będą wprowadzane monitory LCD z podświetleniem LED i fakt ten może sprawić, że plany produkcyjne dotyczące OLED-ów znów zostaną odłożone na później.

Drugą ważną przeszkodą we wprowadzeniu paneli OLED na rynek są sprawy prawne związane z patentami posiadanymi przez firmę Eastman Kodak, która żąda nabycia licencji na panele OLED przez inne firmy. Ten problem wydaje się jednak znacznie mniej istotny niż pierwszy, gdyż niezbędne licencje na wykorzystywane w produkcji OLED-ów patenty są już w posiadaniu producentów zajmujących się wytwarzaniem mniejszych matryc do urządzeń mobilnych.

Mimo tego całego zamieszania optymizmem w sprawie OLED-ów napawają trzy istotne zdarzenia. Pierwszy to to, że firma Sony w tym roku przeznaczyła na rozpoczęcie produkcji monitorowych i telewizyjnych paneli OLED już 200 milionów dolarów. Po drugie, w styczniu br., również firma Sony sprzedała pierwszą rynkową partię 1300 sztuk telewizorów OLED - Sony XEL-1. Odbiorniki te sukcesywnie trafiają na rynek amerykański i sprzedawane są w cenie ok. 2000 dolarów. Po trzecie w czerwcu koreański Samsung zainwestował 530 milionów dolarów we własną fabrykę paneli OLED z myślą o produkcji energooszczędnych paneli OLED do notebooków i monitorów komputerowych i telewizorów LCD. Według planów mają być tam wytwarzane panele o przekątnych ekranu od 12,1 do 31 cali, a także mniejsze panele do urządzeń mobilnych o przekątnej ekranu od 2 do 10 cali - w sumie ma być wytwarzanych 15 różnych wielkości paneli OLED.

Inwestycje firm Sony i Samsung dają nadzieję, że mimo wszystko wkrótce ruszy seryjna produkcja dużych wyświetlaczy OLED. Obecna polityka Sony wynika przede wszystkim ze względu na to, że ten japoński producent "przespał" kilka lat temu technologię LCD udoskonalając jeszcze technikę CRT. Inwestowanie w badania i własne fabryki paneli LCD nie miało już większego sensu - lepiej je było kupować. Stąd podjęto decyzję o przeskoczeniu technologii LCD i skupieniu wysiłków na przyszłościowych OLED-ach. Z kolei Samsung jest bardzo mocno zainteresowany produkcją nowych grup przenośnych urządzeń mobilnych takich jak MID-y (ang. Mobile Internet Device) i Netbooki (małe notebooki internetowe). Obie grupy urządzeń wymagają od swoich komponentów maksymalnej oszczędności energii po to aby jak najdłużej pracować na zasilaniu bateryjnym. Taką cechą dysponują właśnie matryce OLED. Samsungowi po prostu nie opłaca się już obecnie inwestować w fabrykę paneli OLED, która produkowałaby wyłącznie matryce do rozmiaru 12,1 cala.

Trzymajmy więc kciuki za firmy Samsung i Sony, aby ich plany się powiodły. Zmusi to innych producentów paneli LCD do rozpoczęcia produkcji matryc wykorzystujących organiczne polimery, które zaczną coraz szybciej trafiać na nasze biurka i do domowych salonów. Jedno jest pewne, matryce OLED zastąpią panele LCD - pytanie brzmi zaś nie czy, ale kiedy to nastąpi.

Jak wytwarzane są matryce OLED

Produkcja paneli OLED nie jest tak bardzo skomplikowana jak paneli LCD - szacuje się, że koszty produkcji są o około 40-50% niższe. Kolejne warstwy nanoszone są jedna za drugą metodami przypominającymi druk offsetowy. Wyjątkiem są niektóre metalowe elementy (np. elektrody), które nanoszone są w sposób próżniowy. Główny problem przy seryjnej produkcji jest uzyskanie odpowiednio dużego zagęszczenia miniaturowych diod świecących. Pojedynczy piksel składa się bowiem z trzech lub cztery subpikseli świecących w kolorach podstawowych i kolorze białym. Uzyskany podczas produkcji ekran jest bardzo cienki (rzędu 1-3 mm) i dość elastyczny - jego sztywność zależy oczywiście od wykorzystanego podłoża.

Wyobraźmy sobie, że w procesie nanoszenia jako podłoże wykorzystano elastyczną folię. Taki ekran OLED można wówczas bez problemu zwinąć w rulonik lub wyginać - co więcej, podczas tych czynności cały czas będzie on działał (taki ekran w zeszłym roku zaprezentowała firma Sony). Dzięki takiej cesze, ekrany OLED można np. wykorzystać to tworzenia bilboardów reklamowych o nietypowych kształtach, które będą pokryte powyginanymi ekranami telewizyjnymi. Mało tego, niewielki pobór energii paneli organicznych (do ich zasilenia, oczywiście zależy to od rozmiaru, wystarczy niewielka bateryjka od zegarka lub mały panel słoneczny) umożliwi nadrukowywanie ekranów OLED na... gazety, w których zamiast zdjęć będzie można umieszczać do wyświetlania krótkie materiały wideo niczym w gazetach czarodziejów znanych z powieści i filmów o Harrym Potterze.

Inną możliwości wykorzystania ekranów OLED jest użycie ich w charakterze... płaskich paneli oświetleniowych. Takie urządzenia zaprezentowała firma OSRAM. Panel taki można umieścić w dowolnym miejscu pomieszczenia lub na płaszczyznach różnych przedmiotów i dzięki dobrej sprawności zamiany prądu elektrycznego w światło uzyskano w ten sposób tanie nietypowe i jasne źródła światła.

Technologia LCD nie daje za wygraną

Technologia LCD w dalszym ciągu jest rozwijana. Jedną z wprowadzonych do niej nowości jest zastąpienie powielających matrycę ciekłokrystaliczną świetlówek matryca diod LED. Dzięki temu zminimalizowano efekt nierównomiernego podświetlenia matrycy. Łatwiej też wyłączać diody LED uzyskując w ten sposób większą głębię czerni i powiększając kontrast. Sterując natężeniem prądu można też regulować intensywność świecenia poszczególnych diod, dzięki czemu lepiej można oddać jasne i ciemne partie obrazu, a nawet wyświetlać obrazy HDR (ang. High Dynamic Range)

Przy okazji poprawiona została odwzorowywana przestrzeń barwna, dzięki czemu kolory są bardziej naturalne i kontrastowe, Podobnie lepiej odwzorowywane są przejścia tonalne. Efekty te wynikają z faktu, że diody LED mają lepszą charakterystykę emitowanego światła. Można też zastosować matrycę z umieszczonymi naprzemiennie diodami o różnych widmach emisyjnych, co dodatkowo polepszy odwzorowania barw.