OLED экраны. Вчера, сегодня, завтра
То и дело на различных выставках, презентациях, днях открытых дверей и прочих мероприятиях рекламного толка, проводимых ведущими производителями электроники объективы журналистских камер выхватывают очередной существующий в единственном экземпляре экран сумасшедшей диагонали, созданный по технологии OLED. Характеристики таких продуктов, их минимальная толщина и потрясающие значения контрастности неизменно вызывают WOW-эффект у публики. Но за редким исключением OLED-экраны так и не доходят до стадии коммерческого продукта. Сегодня мы рассмотрим текущее положение дел, а так же ближайшие перспективы технологии.
История вопроса
Все началось более полувека назад, в бурные послевоенные 1950-е годы. Когда рабочая группа французского физика Андре Бернаноса открыла явление электролюминесценции – свечения некоторых органических соединений под воздействием электрического тока. Команда проводила эксперименты, нанося на тонкие (толщиной в несколько микрон) пленки из химически инертных соединений слой органических красителей и пропуская через них электрический ток. Добиваясь таким образом свечения нужного оттенка.
Лампа, работающая по принципу электролюминесценции
Революционные по значению, но примитивные с технологической точки зрения эксперименты в 1960-х годах подхватил американский химический гигант Dow Chemical. Обладая уже на то время колоссальным промышленным и научным потенциалом, компания создала на первые в мире электролюминесцентные ячейки, управляемые переменным током. В их основе лежала производная каменноугольной смолы – антрацен. Это был еще не диодный элемент. Но первый уверенный шаг к нему.
Антрацен – первый долговечный люминофор
К сожалению, до середины 70-х годов развитие технологии ограничивало отсутствие существенного прогресса в органической химии. Ученые никак не могли создать органическое соединение, обладающее высокой токопроводимостью. То есть обеспечить элементам на основе явления электролюминесценции должный КПД. Прорыв случился в 1977-м году, когда группой ученых, получившей в последствии Нобелевскую премию, было открыто легирование йодом полиацетилена. Его токопроводящие свойств позволили достичь желаемых показателей КПД, а соответственно и яркости электролюминесцентных ячеек. А уже в 1980 году компанией Kodak был создан первый полноценный электролюминесцентный диод. То есть тот “кирпичик”, из совокупности которых собирается матрица экрана. Этот момент и можно считать днем рождения OLED.
Структура OLED-диода
Дальнейшие научные работы (тенденци сохраняется по сей день) в этом направлении ставят перед собой цель увеличения КПД (яркости и контраста), а так же долговечности токопроводящей органики в таких диодах.
Основные преимущества
Их несколько:
- у OLED-экранов отсутствует необходимость в дополнительной подсветке. Ведь помимо цветообразования, каждый диод испускает свет в следствие электролюминесценции. Таким образом обеспечиваются отличные показатели энергоэффективности.
- “бонусом”, являющимся производной от первого пункта является и значительное снижение толщины такого экрана. А это в свою очередь ведет и к снижению веса.
- малая толщина и возможность размещения OLED-диодов на эластичной полимерной подложке без нарушения цветопередащих свойств позволяют создавать на основе этой технологии гибкие дисплеи.
- из пунтка №3 проистекает и возможность создания прозрачных, всенаправленных OLED-экранов.
- огромная яркость. Значения в 10000 кд/м² для OLED не являются фантастикой. А некоторые опытные образцы доходят и до 100000.
- недостижимые для плазменных и ЖК-матриц значения контраста. У OLED-дисплеев они могут с легкостью доходить до 1000000:1.
- максимально возможные углы обзора. OLED превосходит по этим показателям все существующие ныне виды ЖК-матриц.
- мгновенный отклик. Это означает, что применительно к OLED и его технологиям-производным мы можем забыть даже о тех 5 мс, которые на сегодняшний день являются стандартным временем отклика хороших ЖК-матриц.
- потенциальная дешевизна. Такое утверждение базируется на том, что органические соединения и полимерные составляющие OLED-диодов широко распространены и не затратны в производстве. Но на практике воспользоваться этим преимуществом пока никому так и не удалось. Почему? Об этом мы поговорим в следующем разделе.
Недостатки
- неоднородность срока службы диодов разных цветов. RGB-модель диктует нам необходимость единовременно применять диоды 3-х основных цветов. Красного, зеленого и синего. Их сочетания в различных пропорциях позволяют формировать остальные ~16.7 млн цветов и оттенков палитры TrueColor. И вот тут у OLED-диодов возникают первые проблемы. Элементы, отвечающие за синий цвет “живут” меньше своих красных и зеленых собратьев. Последние достижения органической химии в области производства люминофоров (те саме органические соединения, обладающие свойствами люминесценции), безусловно, в некотором роде выравнивают их жизненный цикл. Но на практике результат все-равно остается неудовлетворительным. ~3 года работы – не слишком обнадеживающих показатель.
- высокий процент брака и необходимость в очень затратных процедурах контроля качества на всех этапах производства. Все это сводит на нет потенциальную дешевизну таких экранов. Делая OLED технологию на данный момент самой дорогой технологией производства экранов. Это же несовершенство процесса изготовления делает выпуск коммерческой крупносерийной продукции с матрицами средних и больших диагоналей практически невозможным. Даже в случае с экранами относительно малых (до 7″) диагоналей нередко имеет место брак. Чаще других с ним сталкиваются владельцы смартфонов Samsung с экранами, выполненными по технологии AMOLED. Обилие оттенков зеленого – характерная “хроническая болезнь”, проявляющаяся в дисплеях некоторых партий по сей день.
Безусловно, перечень преимуществ тотально превалирует над парой недостатков, которые к тому же можно списать на “детские болезни” технологии. Но не стоит забывать, что принципу, лежащему в основе OLED уже “сто лет в обед”. И что вехи развития этого направления отстояли друг от друга нередко на десятки лет. Безусловно, можно и нужно сохранять оптимизм. Но надеяться на революцию не стоит.
Существующие коммерческие продукты
Царем горы здесь по праву может считаться компания Samsung, превратившая свою вариацию на тему электролюминесцентных матриц – AMOLED во вполне успешный коммерческий продукт, применяемый в смартфонах и планшетах. Но увы, до телевизоров, мониторов и вообще чего-либо, чей экран насчитывал хотя бы 20″ диагонали, дело все еще не дошло. Да, существуют демо-образцы, катающиеся с выставки на выставку. Но не более.
Поговаривают даже, что начиная с 2013 года компании-двигатели OLED направления (Samsung, Sony, LG, Panasonic, Toshiba и т.д.) продали на родном для них азиатском рынке на сегодняшний день умопомрачительные несколько сотен OLED-телевизоров! Да, все вместе. За несколько последних лет. Безусловно, это прогресс :).
Экраны же малых диагоналей, но с высокой разрешающей способностью находят применение в смартфонах, планшетах, бортовых компьютерах автомобилей и военной техники, приборов ночного виденья, служебных экранах-индикаторах и т.д. И пока что этим рынок OLED и ограничивается.
Монохромные индикаторы. Единственный пример дешевых и долговечных OLED-экранов
Таким образом, хоть рынок малогабаритных OLED-экранов всех мастей и разовидностей и исчисляется на сегодняшний день десятками миллионов штук, но до коммерчески успешных ТВ-панелей еще очень и очень далеко.
Следует ли нам ждать в 2016 году начала бума OLED-телевизоров, как это пророчат некоторые интернет-издания? Лично я в этом сильно сомневаюсь. Ведь о создании нового поколения люминофоров, позволивших бы обойти хотя бы габаритные ограничения, не писало ни одно профильное издание. Улучшения ситуации следует ждать по моему убеждению не ранее 2020 года. Но ждать его в любом случае следует! На этом всё. До скорого!
Эээ, простите какой такой миллион к одному?
Контрастность в контексте характеристик экранов – это отношение яркости самого яркого пикселя к самому темному. Самый темный пиксель у OLED экранов имеет нулевую яркость, поэтому для них контрастность всегда стремится к бесконечности, либо вообще можно говорить о неприменимости данного понятия к таким экранам.
самый темный пиксель OLED экранов может стремиться к нулевой яркости. Но никогда ее не достигает. В дело вступает практика. В лице соседних пикселей/диодов, у который свечение присутствует. Таким образом получаем паразитную засветку. Она безусловно в разы меньше, чем у ЖК. Но от нуля еще очень далеко
Согласен, это так в случае реальных изображений, которые состоят из пикселей всех цветов радуги. Если же взять тестовое изображение достаточно большого размера со всеми черными пикселями, кроме одного белого, то на достаточно удаленных от белого пикселя черных паразитной засветки не будет. Ну да не суть. Ни один производитель никогда не укажет, каким же образом измерили показатель 1000000:1, это обычная маркетинговая лапша для неграмотных покупателей, привыкших оперировать значениями контраста типа “одинмногонулейкодному”.
я привык оперировать именно реальными изображениями. А не тестовыми синтетическими картинками, наблюдать которые на экране мы не будем никогда. От слова вообще. Потому контрастность с учетом паразаитной засветки я считаю единственно правильным тестом той или иной технологии.
Еще б в минусы я добавил регулировку яркости с помощью ШИМ. Мерцание некоторые замечают, лично я его не вижу. Но “карандашный тест” находит )
В LCD уже начинают применять регулировку яркости без мерцания (Flicker Free)
В AMOLED пока исключительно ШИМ
И еще как следствие неоднородности срока службы разных субпикселей применяют RGBG. Получается на два пикселя имеется один общий субпиксель. Поэтому нужен больший dpi. По сути то реальный dpi меньше?
ШИМ на больших диагоналях практически не применяют. Там дополнительный слой датчиков по опросу секторов матрицы в реальном времени. Фактически такие матрицы проводят быструю самокалибровку почти что с частотой развертки. Иначе пока никак.
в больших это сколько дюймов? В TV вполне возможно, а в смартах и планшетах ШИМ
30″ и более. На малых диагональю да, шим.
Как раз поменял по гарантии экран с выгоревшей полоской синего цвета на SGN4. За год уже видны следы выгорания.(
По гарантии меняют без проблем, это плюс
Гарантия всего 1 год – это минус )))
Зато наконец-то я понял зачем в телефонах с AMOLED нужен режим “инвертировать цвета” =)
Очень интересная статья! Спасибо, Вам, большое!
Если вам действительно интересно как это все работает то почитайте эту же статью (откуда автор брал картинки и преимущества с недостатками) в исходнике http://electronics.howstuffworks.com/oled1.htm . Английский язык правда, 2005 год, но технология описана в полном объеме и доступно для понимания.
Благодарю!
преимущества и недостатки автор из указанной статьи не брал.
http://www.cnet.com/news/lg-expects-to-sell-1-5m-oled-panels-in-2016/
будет минутка, поищу данные в отчётах самой LG Display касательно объёмов отгрузки панелей. Но сотни штук за несколько лет — это полнейший абсурд
С выкладками UBI я спорить не привык. А они говорят об очень плачевных показателях продаж. Ознакомься подалуйста с графиками в комментариях выше. Рынка по факту нет.
А выкладки LG очень часто носят, скажем так, очень рекламный характер.
во-первых, не помешала бы ссылка на оригинал статьи UBI. во-вторых, как раз аналитикам у меня веры особой нет, слишком уж часто я в процессе работы вижу, что их прогнозы крайне относительны и часто не сбываются. не говорю про UBI конкретно, а в целом.
ну и в-третьих, несколько сотен и полтора миллиона — слишком огромная разница, чтобы закрыть на неё глаза. учитывая, что это напрямую относится к моей работе, в моих же интересах разобраться, где зарыта собака, что проще всего сделать, получив официальные данные. в данном случае данные LG Display, как единственного в мире производителя телевизионных панелей OLED
[quote]LG Display, как единственного в мире производителя телевизионных панелей OLED[/quote] – и вот тут начинается самое интересное. Когда Sony, Panasonic, Toshiba и другие повально (еще в 2014 году) отказываются от производства собственных OLED панелей, это само по себе должно наводить на размышления. А отчеты того, кто на текущий момент остался фактически единственным поставщиком таких решений на рынке, как раз и должны восприниматься с огромной долей скепсиса. Ведь именно этот игрок больше всех заинтересован в развитии рынка. И не будет гнушаться раздутия очередного “пузыря”. Потому увы, я верю в отчеты и прогнозы UBI. У них есть шикарное свойство оказываться правдивыми.
просто нужно смотреть не заявления, а финансовые отчёты. в них не может быть неверной информации. точнее, само собой, компания может соврать, но это наказуемо. вот Toshiba поплатилась буквально в этом месяце.
ну и опять таки. если аналитики твердят сотни штук, а компания заявляет о полутора миллионах, у всех должен возникнуть закономерный вопрос, кто ж так жутко врёт то.
я сейчас не располагаю временем искать, но помню про такие же прогнозы аналитиков, где фигурировали совершенно не сотни. но пока это только память, так что нужно найти исходники.
и дайте ссылку на публикацию UBI, пожалуйста.
пы.сы. касательно отказа других производителей от производства панелей OLED, дело сугубо в дороговизне. именно так заявляла Samsung, когда решила прекратить выпуск панелей в 2015 году. при этом компания отметила, что позже, скорее всего, вернётся, когда производство будет более рентабельным.
именно из-за абсолютной нерентабельность, признанной ведущими игроками (капитализация того же Samsung несправнимо больше, чем у LG) в отчеты LG Displays не верится. От слова совсем. Лукавить производитель может исключительно для того, чтобы обезопасить инвестиции. Создав видимость рынка. Там, где его нет.
Ссылки? Поехали:
http://reports1877.rssing.com/browser.php?indx=8818525&last=1&item=13
http://reports1877.rssing.com/browser.php?indx=8818525&item=127
http://reports1877.rssing.com/browser.php?indx=8818525&item=134
Все это очень слабо стыкуется с прокламациями LG Displays.
эм… простите, Андрей.. вы вообще сами читали те материалы, которые дали мне?)) и на основе которых, как я вижу, не разобравшись написали часть “статьи”,
давайте по порядку.
1. вы дали мне три ссылки и все на сайт OLED Info. то есть прямых ссылок на публикации аналитической компании нет.
2. вы дали мне три ссылки. в первых двух речь идёт о рынке осветительных приборов, использующих в качестве источника света панели OLED!!!! ни слова о телевизорах. чётко же написано
в первой “US-based Market Research company ElectroniCast Consultant says that the OLED lighting market is set to grow ”
во второй “UBI Research forecasts that the OLED lighting market will reach 82 million”.
те самые 82 млн, о которых вы спорите!))) речь об панелях для осветительных приборов!))
ну и наконец 3.
третья ссылка действительно про телевизоры. НО!
но во-первых, там аналитики IHS, а вовсе не UBI, к которым вы по каким-то причинам лояльно относитесь.
во-вторых, на их графике, который вы и приводите в защиту “статьи”, по данным на 2015 год столбец, если прикинуть на глаз, соответствует отгрузкам около 0,5-1 млн единиц.
ещё раз. порядка 500 тысяч или 1 млн единиц. панелей OLED, как написано на графике. и это крайне хорошо соответствует заявлениям самой LG поставить за текущий год около 600 000 панелей.
я, конечно, сдержусь на сей раз, памятуя о вашей реакции. также не прокомментирую ваше мнение касательно того, что корпорации с миллиардными оборотами могут с лёгкостью врать на 3-4 порядка в своих финансовых отчётах.
но и без этого, на мой взгляд, вполне достаточно оснований, чтобы попросить вас поправить “статью” и признать, что вы ошиблись. благодарю)
Пардон. Я действительно промахнулся ссылками. Был в запарке
Исправляюсь:
1. Я доверяю ubi потому, что oled – их профильная тема. Ссылка первая. Правильная: http://www.oled-info.com/ubi-explains-oled-tv-industry-gives-bullish-oled-market-forecasts
2.http://www.oled-info.com/lgd-plans-produce-over-12-million-uhd-oled-tvs-2020 интересней шин прогноз от LG по производству (!) Но никак не по продажам oled tv панелей.
3. http://www.oled-info.com/displaysearch-35200-oled-tvs-sold-q1-2015-90-lg-electronics – и снова весёлые цифры. 400000 – это никак не 1 млн. Особенно если учесть оптимистично сть этого прогноза. Ведь в первом квартале цифра составила 36к.
В целом я не вижу смысла “прикладывать на глаз” и серьёзно рассуждать о рынке мировой объем которого исчисляется парой сотен тысяч проданных устройств. Я по прежнему считаю, что этого рынка нет. И прогнозы о его фактическое появлении к 2020 году полностью соответствуют изложенным в статье.
Ещё раз прошу прощения за ссылки. Очевидно в тот момент отвлекаясь на более важные вещи.
Андрей, ну вот зачем лукавить, скажите?)) вы промахнулись ссылкой?) вы ведь ещё в самом начале ответили пользователю user142, приведя в пример тот самый график из той самой новости про осветительные приборы с OLED. и написали, что мол UBI оценивают рынок OLED TV в 82 млн долларов. то есть вы ещё тогда ошиблись, а не когда кидали ссылки мне.
это раз.
далее. вы так и не поправили статью и в целом не признали, что ошиблись с суждениями о нескольких сотнях единиц продукции.
вы имеете право считать, что рынка нет. ваше мнение. но если берётесь оценивать, заниматься аналитикой и так далее, объективнее всего просто полагаться на цифры. а 500 000 (примерно)…да и пусть 300 000 или 400 000, не так важно то… проданных за год телевизоров это в любом случае рынок. и потому, что пока дорого, и потому, что пока ново. ведь рынок супердорогих швейцарских часов же существует. а там цифры на пару порядок меньше.
но это не так существенно.
далее. по новым ссылкам. во-первых, они снова на пересказ. для корректного доказательства нужны ссылки на оригиналы UBI, ибо другие источники могут попросту где-то опечататься или допустить ещё какую ошибку. но и это не важно.
вы дали три новые ссылки. во второй сказано, что сама LGD намерена продать 12 млн панелей в 2020 году, а в третьей приводятся данные DisplaySearch, а не UBI. кстати, весьма показательные. заметьте, там указано, что за год поставки телевизионных панелей OLED выросли в 7 раз.. достаточно существенно, как для отсутствующего рынка)
ну и опять таки. я не вижу ни в одной новой ссылке данных о том, что в нынешем году было продано несколько сотен или там пару тысяч панелей. я вижу во много раз большие числа.
или вы всё ещё считаете, что это недостаточные основания для того, чтобы поправить “статью”?)
и давайте следующий раз без обмана, добро?) ошибиться может каждый. достаточно признать и исправить ошибку и следующий раз вы её вряд ли совершите.
вы абсолютно правы. Я не вижу достаточных оснований для того, чтобы править статью. Пара сотен тысяч проданных панелей в лучшем случае – это даже не капля в море. И это еще никак не рынок. Пока что это лишь мелкосерийный эксперимент. Обкатка техпроцессов. Для того, чтобы в обозримом будущем вывести себестоимость продукции, ее качество и иные характеристики на конкурентоспособный уровень. Вот так вот.
Увы, тут никто не лукавит. Я бесконечно признателен вам за бдительность. Но с учетом вышеизложенного не вижу никаких оснований для того, чтобы вносить какие-либо правки. Всего хорошего.
Сколько проблем было в свое время у самсунгов с яркостью amoled – только к s5 это починили; у других тоже были траблы с яркостью oled (нокия еще ничего, а у Sony PS Vita была очень фиговая по этому параметру). Но это ладно. Вот только недавно был обзор от Шелягиной OLED-ТВ от LG, где она ругалась на скорость отклика (50 мс).
И почему “поговаривают”, что такие тв есть? Вполне себе можно купить. Или это такой сарказм, что дорого?
Сарказм, конечно :)
Скорость отклика к стати обусловлена алгоритмом, отвечающим за выравнивание значений яркости и контраста. Фактически OLED из-за невозможности на текущем технологическом уровне обеспечить идентичные показатели каждого диода матрицы, вынужден в реальном времени гонять экспресс-калибровку. Практически с частотой развертки :)
Возможно, 50мс это input lag, а не отклик матрицы?
что это я за ламерятину и бред прочел только что – какие сотни проданных тв с 2013 года , если одно елжи продало около 400 – 500 тысяч олед тв в 2015 году , базовая модель 55 дюймов фуллхд стоит теперь около 2k$ что сопоставимо с хорошими жк , в продаже уже есть 77 дюймов с 4к разрешеним
и по терминологии – амолед это активноматричный олед это не отдельная технология самсунга а просто маркетинговое название , есть еще пассивно матричные оледы но они обычно маленькие и применяются в мп3 плеерах , все выпускаемые оледы для телефонов и телевизоров активно матричные кто бы их как не называл , опять же самсунг делал тв олед 55 дюймов в 2013 году – правда продолжать не стал , плюс не освещено то что оледы – амоледы уже производятся китайцами и это от телефонных размеров до телевизрных
1. активноматричный oled – сам по себе отдельная технология. Что логично. Брендирование тут значения не имеет.
2. а теперь о рынке – внимание на прогноз от агентства IHS от февраля 2015 года на весь(!) рынок OLED TV. Смотрим картинку. Так где там те самые 400-500 тысяч телефизоров только от LG? :)
ну и вот еще занятный график от UBI. Это более ем заслуживающее доверия агентство определяет объем всего рынка OLED TV на 2015 год суммой $82 млн. При стоимости $2-4K получаем весь объем продаж OLED TV в мире, равный 20К-41К экземпляров. Потому пожалуйста, воздержитесь от огульный заявлений.