อ่าน 58 นาที
จอ OLED
ได โอดเปล่งแสงอินทรีย์ ( OLED ) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ไดโอด เปล่ง แสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์อินทรีย์ ( Organic EL ) [ 1 ] [ 2 ] เป็น ไดโอดเปล่งแสง (LED) ชนิดหนึ่งซึ่ง ชั้นเปล่งแสง...
จอ OLED
แผงไฟ OLED ต้นแบบ | |
| ประเภทส่วนประกอบ | นำ |
|---|---|
| ทำงาน | เรืองแสงด้วยไฟฟ้า |

ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ ( OLED ) หรือที่รู้จักกันในชื่อไดโอดเปล่งแสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์อินทรีย์ ( Organic EL ) [ 1 ] [ 2 ] เป็น ไดโอดเปล่งแสง (LED) ชนิดหนึ่งซึ่ง ชั้นเปล่งแสง อิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์เป็น ฟิล์ม สารประกอบอินทรีย์ที่เปล่งแสงเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้า ชั้นอินทรีย์นี้ตั้งอยู่ระหว่างอิเล็กโทรด สองตัว โดยทั่วไปแล้วอย่างน้อยหนึ่งอิเล็กโทรดจะเป็นแบบโปร่งใส OLED ใช้ในการสร้างจอแสดงผลดิจิทัลในอุปกรณ์ต่างๆ เช่นจอโทรทัศน์จอคอมพิวเตอร์และระบบพกพา เช่นสมาร์ทโฟนและเครื่องเล่นเกมพกพางานวิจัยที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการพัฒนาอุปกรณ์ OLED สีขาวเพื่อใช้ในแอปพลิเคชันแสงสว่างแบบโซลิดสเตท[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
OLED แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก ได้แก่ กลุ่มที่ใช้โมเลกุลขนาดเล็กและกลุ่มที่ใช้พอลิเมอร์การเพิ่มไอออน เคลื่อนที่ลง ใน OLED จะสร้างเซลล์ไฟฟ้าเคมีเปล่งแสง (LEC) ซึ่งมีโหมดการทำงานที่แตกต่างกันเล็กน้อย จอแสดงผล OLED สามารถควบคุมได้ด้วย ระบบควบคุม แบบพาสซีฟเมทริกซ์ (PMOLED) หรือแอคทีฟเมทริกซ์ ( AMOLED ) ในระบบ PMOLED แต่ละแถวและเส้นในจอแสดงผลจะถูกควบคุมตามลำดับทีละเส้น[ 6 ]ในขณะที่การควบคุม AMOLED ใช้ แบ็คเพลน ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) เพื่อเข้าถึงและสลับพิกเซลแต่ละพิกเซลโดยตรง ทำให้ได้ความละเอียดสูงขึ้นและขนาดจอแสดงผลใหญ่ขึ้น OLED แตกต่างจากLED โดยพื้นฐาน ซึ่งมีพื้นฐานมาจาก โครงสร้าง ผลึกไดโอด p–n ใน LED การโดปถูกใช้เพื่อสร้างบริเวณ p และ n โดยการเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าของสารกึ่ง ตัวนำหลัก OLED ไม่ได้ใช้โครงสร้างผลึก pn การเติมสารเจือปนใน OLED ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแผ่รังสีโดยการปรับเปลี่ยนอัตราการรวมตัวทางแสงเชิงควอนตัมโดยตรง นอกจากนี้ การเติมสารเจือปนยังใช้เพื่อกำหนดความยาวคลื่นของการปล่อยโฟตอน[ 7 ]
จอแสดงผล OLED ผลิตขึ้นในลักษณะเดียวกับ LCD รวมถึงการผลิตจอแสดงผลหลายจอลงบนพื้นผิวแม่แบบที่ต่อมาถูกทำให้บางลงและตัดเป็นจอแสดงผลหลายจอ พื้นผิวสำหรับจอแสดงผล OLED มีขนาดเท่ากับที่ใช้ในการผลิต LCD สำหรับการผลิต OLED หลังจากสร้าง TFT (สำหรับจอแสดงผลแบบแอคทีฟเมทริกซ์) ตารางที่สามารถระบุตำแหน่งได้ (สำหรับจอแสดงผลแบบพาสซีฟเมทริกซ์) หรือ ส่วนของ อินเดียมทินออกไซด์ (ITO) (สำหรับจอแสดงผลแบบเซกเมนต์) แล้ว จอแสดงผลจะถูกเคลือบด้วยชั้นการฉีด การขนส่ง และการปิดกั้นรู รวมถึงวัสดุเรืองแสงไฟฟ้าหลังจากสองชั้นแรก หลังจากนั้นอาจมีการใช้ ITO หรือโลหะอีกครั้งเป็นแคโทดต่อมา วัสดุทั้งหมดจะถูกห่อหุ้ม ชั้น TFT ตารางที่สามารถระบุตำแหน่งได้ หรือส่วนของ ITO ทำหน้าที่เป็นหรือเชื่อมต่อกับแอโนดซึ่งอาจทำจาก ITO หรือโลหะ[ 8 ] OLED สามารถทำให้ยืดหยุ่นและโปร่งใสได้ โดยจอแสดงผลโปร่งใส จะ ถูกใช้ในสมาร์ทโฟนที่มีเครื่องสแกนลายนิ้วมือแบบออปติคอล และจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นจะถูกใช้ในสมาร์ทโฟนแบบพับได้
ประวัติศาสตร์
André Bernanoseและเพื่อนร่วมงานที่Nancy-Universitéได้ทำการสังเกตการณ์การเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าในวัสดุอินทรีย์เป็นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1950 พวกเขาใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ สูง ในอากาศกับวัสดุต่างๆ เช่น สีย้อม อะคริดีนออเรนจ์ซึ่งถูกเคลือบหรือละลายในฟิล์มบาง ของ เซลลูโลสหรือเซลโลเฟน กลไกที่เสนอคือการกระตุ้นโมเลกุลของสีย้อมโดยตรงหรือการกระตุ้นอิเล็กตรอน[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
ในปี พ.ศ. 2503 มาร์ติน โปปและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์กได้พัฒนาขั้วไฟฟ้าแบบฉีดโอห์มิก ในที่มืดสำหรับผลึกอินทรีย์ [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]พวกเขายังได้อธิบายเพิ่มเติมถึงข้อกำหนดด้านพลังงานที่จำเป็น ( ฟังก์ชันงาน ) สำหรับขั้วไฟฟ้าแบบฉีดโฮลและอิเล็กตรอน ขั้วไฟฟ้าเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการฉีดประจุในอุปกรณ์ OLED สมัยใหม่ทั้งหมด กลุ่มของโปปยังได้สังเกตการเปล่งแสงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ภายใต้สุญญากาศเป็นครั้งแรกบนผลึกแอนทรา ซีนบริสุทธิ์เดี่ยว และบนผลึกแอนทราซีนที่เจือด้วยเตตราซีนในปี พ.ศ. 2506 [ 16 ]โดยใช้ขั้วไฟฟ้าเงินพื้นที่ขนาดเล็กที่ 400 โวลต์กลไกที่เสนอคือการกระตุ้นอิเล็กตรอนที่เร่งด้วยสนามของโมเลกุลเรืองแสง
กลุ่มของ Pope รายงานในปี พ.ศ. 2508 [ 17 ]ว่าในกรณีที่ไม่มีสนามไฟฟ้าภายนอก การเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าในผลึกแอนทราซีนเกิดจากการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและโฮลที่ได้รับความร้อน และระดับการนำไฟฟ้าของแอนทราซีนมีพลังงานสูงกว่า ระดับพลังงาน ของเอ็กซิตอนนอกจากนี้ ในปี พ.ศ. 2508 Wolfgang Helfrichและ WG Schneider จากสภาวิจัยแห่งชาติในแคนาดาได้ผลิตการเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าแบบรวมตัวกันโดยการฉีดสองครั้งเป็นครั้งแรกในผลึกแอนทราซีนเดี่ยวโดยใช้อิเล็กโทรดฉีดโฮลและอิเล็กตรอน[ 18 ]ซึ่งเป็นต้นแบบของอุปกรณ์ฉีดสองครั้งในปัจจุบัน ในปีเดียวกันนั้น นักวิจัย ของ Dow Chemicalได้จดสิทธิบัตรวิธีการเตรียมเซลล์เปล่งแสงด้วยไฟฟ้าโดยใช้ชั้นบางๆ หนึ่งมิลลิเมตรที่หุ้มฉนวนไฟฟ้าซึ่งขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูง (500–1500 V) (100–3000 Hz) ของฟอสฟอร์หลอมเหลวซึ่งประกอบด้วยผงแอนทราซีนบด เททราซีน และผงกราไฟต์[ 19 ]กลไกที่พวกเขาเสนอเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์ที่จุดสัมผัสระหว่างอนุภาคกราไฟต์และโมเลกุลแอนทราซีน
พอลิเมอร์ LED (PLED) ตัวแรกที่ถูกสร้างขึ้นนั้น สร้างขึ้นโดย Roger Partridge ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติในสหราชอาณาจักร โดยใช้ฟิล์มโพลีไวนิลคาร์บาโซลที่มีความหนาถึง 2.2 ไมโครเมตร วางอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดฉีดประจุสองตัว แสงที่เกิดขึ้นนั้นสามารถมองเห็นได้ชัดเจนในสภาพแสงปกติ แม้ว่าพอลิเมอร์ที่ใช้จะมีข้อจำกัด 2 ประการ คือ การนำไฟฟ้าต่ำและความยากลำบากในการฉีดอิเล็กตรอน[ 20 ]การพัฒนาพอลิเมอร์แบบคอนจูเกตในภายหลังทำให้ผู้อื่นสามารถกำจัดปัญหาเหล่านี้ได้เป็นส่วนใหญ่ ผลงานของเขามักถูกมองข้ามไปเนื่องจากความลับที่ NPL กำหนดไว้สำหรับโครงการนี้ เมื่อได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1974 [ 21 ]มันถูกตั้งชื่อที่คลุมเครือโดยเจตนา ในขณะที่กระทรวงอุตสาหกรรมของรัฐบาลพยายามและล้มเหลวในการหาผู้ร่วมงานทางอุตสาหกรรมเพื่อสนับสนุนการพัฒนาต่อไป[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
จอ OLED ที่ใช้งานได้จริง
นักเคมีChing Wan TangและSteven Van Slykeที่Eastman Kodakสร้างอุปกรณ์ OLED ที่ใช้งานได้จริงเครื่องแรกในปี 1987 [ 27 ]อุปกรณ์นี้ใช้โครงสร้างสองชั้นที่มีชั้นการขนส่งรูและชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนแยกกัน ทำให้การรวมตัวและการเปล่งแสงเกิดขึ้นตรงกลางของชั้นอินทรีย์ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานลดลงและประสิทธิภาพดีขึ้น[ 28 ]
การวิจัยเกี่ยวกับการเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าของ พอลิเมอร์สิ้นสุดลงในปี 1990 โดย JH Burroughes จากห้องปฏิบัติการ Cavendishที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์สหราชอาณาจักร ได้รายงานเกี่ยวกับอุปกรณ์เปล่งแสงสีเขียวที่มีประสิทธิภาพสูงที่ใช้พอลิเมอร์ โดยใช้ฟิล์มโพลี(p-phenylene vinylene) หนา 100 นาโน เมตร[ 29 ]การเปลี่ยนจากวัสดุระดับโมเลกุลไปเป็นวัสดุระดับมหโมเลกุลได้แก้ปัญหาที่เคยพบเกี่ยวกับความเสถียรในระยะยาวของฟิล์มอินทรีย์ และทำให้สามารถสร้างฟิล์มคุณภาพสูงได้ง่ายขึ้น[ 29 ]การวิจัยในเวลาต่อมาได้พัฒนาพอลิเมอร์หลายชั้น และสาขาใหม่ของอิเล็กทรอนิกส์พลาสติกและการวิจัยและการผลิตอุปกรณ์ OLED ก็เติบโตอย่างรวดเร็ว[ 30 ] OLED สีขาว ซึ่งบุกเบิกโดย J. Kido และคณะ ที่มหาวิทยาลัย Yamagataประเทศญี่ปุ่น ในปี 1995 ประสบความสำเร็จในการนำจอแสดงผลและแสงสว่างแบบ OLED มาใช้ในเชิงพาณิชย์[ 31 ] [ 32 ]
ในปี พ.ศ. 2542 Kodak และSanyoได้ร่วมมือกันวิจัย พัฒนา และผลิตจอแสดงผล OLED ร่วมกัน พวกเขาประกาศเปิดตัวจอแสดงผล OLED แบบแอคทีฟเมทริกซ์สีเต็มรูปแบบขนาด 2.4 นิ้วเครื่องแรกของโลกในเดือนกันยายนของปีเดียวกัน[ 33 ]ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2545 พวกเขาได้นำเสนอต้นแบบจอแสดงผลรูปแบบ HDTV ขนาด 15 นิ้วที่ใช้ OLED สีขาวพร้อมตัวกรองสีในงาน CEATEC ประเทศญี่ปุ่น[ 34 ]
การผลิต OLED โมเลกุลขนาดเล็กเริ่มต้นขึ้นในปี 1997 โดยPioneer Corporationตามมาด้วยTDKในปี 2001 และSamsung - NEC Mobile Display (SNMD) ซึ่งต่อมากลายเป็นหนึ่งในผู้ผลิตจอแสดงผล OLED รายใหญ่ที่สุดของโลก - Samsung Display ในปี 2002 [ 35 ]
โทรทัศน์ Sony XEL-1ที่วางจำหน่ายในปี 2550 เป็นโทรทัศน์ OLED เครื่องแรก[ 36 ]บริษัท Universal Display Corporationซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทผู้ผลิตวัสดุ OLED ถือครองสิทธิบัตรจำนวนมากเกี่ยวกับการนำ OLED ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งใช้โดยผู้ผลิต OLED รายใหญ่ทั่วโลก[ 37 ] [ 38 ]
เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2560 JOLEDซึ่งเป็นผู้สืบทอด หน่วยธุรกิจ OLED แบบพิมพ์ได้ของ SonyและPanasonicได้เริ่มจัดส่งแผง OLED ที่พิมพ์ด้วยหมึกอิงค์เจ็ทเชิงพาณิชย์ครั้งแรกของโลก[ 39 ] [ 40 ]
หลักการทำงาน

โดยทั่วไป OLED ประกอบด้วยชั้นของวัสดุอินทรีย์ที่อยู่ระหว่างอิเล็กโทรดสองตัว คือแอโนดและแคโทดซึ่งทั้งหมดถูกเคลือบอยู่บนพื้นผิวโมเลกุลอินทรีย์นำไฟฟ้าได้เนื่องจากการกระจายตัวของอิเล็กตรอนไพที่เกิดจากการคอนจูเกชันทั่วทั้งโมเลกุลหรือบางส่วน วัสดุเหล่านี้มีระดับการนำไฟฟ้าตั้งแต่ฉนวนไปจนถึงตัวนำ จึงถือว่าเป็นสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ ออร์บิทัลโมเลกุลที่มีพลังงานสูงสุดและต่ำสุด ( HOMO และ LUMO ) ของสารกึ่งตัวนำอินทรีย์นั้นคล้ายคลึงกับแถบวาเลนซ์และ แถบ นำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำอนินทรีย์[ 41 ]
เดิมที OLED โพลีเมอร์พื้นฐานที่สุดประกอบด้วยชั้นอินทรีย์เพียงชั้นเดียว ตัวอย่างหนึ่งคืออุปกรณ์เปล่งแสงตัวแรกที่สังเคราะห์โดย JH Burroughes และคณะซึ่งเกี่ยวข้องกับชั้นเดียวของโพลี(พี-ฟีนิลีนไวนิลีน)อย่างไรก็ตาม สามารถผลิต OLED แบบหลายชั้นได้โดยใช้สองชั้นขึ้นไปเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ นอกจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถเลือกใช้วัสดุที่แตกต่างกันเพื่อช่วยในการฉีดประจุที่ขั้วไฟฟ้าโดยการให้โปรไฟล์อิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อยเป็นค่อยไปมากขึ้น[ 42 ]หรือป้องกันไม่ให้ประจุไปถึงขั้วไฟฟ้าตรงข้ามและสูญเปล่า[ 43 ] OLED สมัยใหม่จำนวนมากใช้โครงสร้างสองชั้นแบบง่ายๆ ซึ่งประกอบด้วยชั้นนำไฟฟ้าและชั้นเปล่งแสง การพัฒนาสถาปัตยกรรม OLED ในปี 2011 ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพควอนตัม (สูงถึง 19%) โดยใช้เฮเทอโรจังก์ชันแบบไล่ระดับ[ 44 ]ในสถาปัตยกรรมเฮเทอโรจังก์ชันแบบไล่ระดับ องค์ประกอบของวัสดุขนส่งรูและอิเล็กตรอนจะแตกต่างกันอย่างต่อเนื่องภายในชั้นเปล่งแสงที่มีตัวปล่อยสารเจือปน สถาปัตยกรรมเฮเทอโรจังก์ชันแบบไล่ระดับรวมข้อดีของสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน โดยปรับปรุงการฉีดประจุไปพร้อมๆ กับการปรับสมดุลการขนส่งประจุภายในบริเวณเปล่งแสง[ 45 ]
ในระหว่างการทำงาน จะมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าคร่อม OLED โดยที่ขั้วบวกจะมีค่าเป็นบวกเมื่อเทียบกับขั้วลบ ขั้วบวกจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากคุณภาพของความโปร่งใสทางแสง การนำไฟฟ้า และความเสถียรทางเคมี[ 46 ]กระแสอิเล็กตรอนจะไหลผ่านอุปกรณ์จากขั้วลบไปยังขั้วบวก เนื่องจากอิเล็กตรอนจะถูกฉีดเข้าไปใน LUMO ของชั้นอินทรีย์ที่ขั้วลบและถูกดึงออกจาก HOMO ที่ขั้วบวก กระบวนการหลังนี้อาจอธิบายได้ว่าเป็นการฉีดอิเล็กตรอนโฮลเข้าไปใน HOMO แรงไฟฟ้าสถิตจะนำอิเล็กตรอนและโฮลเข้าหากันและรวมตัวกันใหม่ก่อให้เกิดเอ็กซิตอน ซึ่งเป็นสถานะผูกพันของอิเล็กตรอนและโฮล สิ่งนี้เกิดขึ้นใกล้กับส่วนของชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนของชั้นเปล่งแสง เนื่องจากในสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ โฮลโดยทั่วไปจะเคลื่อนที่ได้มากกว่าอิเล็กตรอน การสลายตัวของสถานะกระตุ้นนี้ส่งผลให้ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนผ่อนคลายลง พร้อมกับการปล่อยรังสีที่มีความถี่อยู่ในช่วงที่มองเห็นได้ ความถี่ของการแผ่รังสีนี้ขึ้นอยู่กับช่องว่างพลังงานของวัสดุ ในกรณีนี้คือความแตกต่างของพลังงานระหว่าง HOMO และ LUMO
เนื่องจากอิเล็กตรอนและโฮลเป็นเฟอร์มิออน ที่มี สปินครึ่งจำนวนเต็มเอ็กซิตอนจึงอาจอยู่ในสถานะซิงเกล็ตหรือสถานะทริปเล็ตขึ้นอยู่กับการรวมกันของสปินของอิเล็กตรอนและโฮล ในทางสถิติแล้ว เอ็กซิตอนทริปเล็ตสามตัวจะเกิดขึ้นสำหรับเอ็กซิตอนซิงเกล็ตหนึ่งตัว การสลายตัวจากสถานะทริปเล็ต ( ฟอสฟอเรสเซนซ์ ) นั้นถูกห้ามโดยสปิน ทำให้ช่วงเวลาของการเปลี่ยนสถานะเพิ่มขึ้นและจำกัดประสิทธิภาพภายในของชั้นเปล่งแสงและอุปกรณ์ OLED แบบเรืองแสง ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบฟอสฟอเรสเซนซ์ (PHOLED) หรือชั้นเปล่งแสงใช้ประโยชน์จากอันตรกิริยาสปิน-ออร์บิตเพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนสถานะระหว่างสถานะซิงเกล็ตและทริปเล็ต จึงทำให้เกิดการเปล่งแสงจากทั้งสถานะซิงเกล็ตและทริปเล็ต และปรับปรุงประสิทธิภาพภายใน
อินเดียมทินออกไซด์ (ITO) มักใช้เป็นวัสดุแอโนด มันโปร่งใสต่อแสงที่มองเห็นได้และมีฟังก์ชันงาน สูงซึ่งส่งเสริมการฉีดโฮลเข้าไปในระดับ HOMO ของชั้นอินทรีย์ โดยทั่วไปจะมีการเพิ่มชั้นนำไฟฟ้า (การฉีด) ชั้นที่สอง ซึ่งอาจประกอบด้วยPEDOT:PSS [ 47 ]เนื่องจากระดับ HOMO ของวัสดุนี้โดยทั่วไปอยู่ระหว่างฟังก์ชันงานของ ITO และ HOMO ของพอลิเมอร์อื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งช่วยลดอุปสรรคทางพลังงานสำหรับการฉีดโฮล โลหะเช่นแบเรียมและแคลเซียมมักใช้สำหรับแคโทดเนื่องจากมีฟังก์ชันงานต่ำซึ่งส่งเสริมการฉีดอิเล็กตรอนเข้าไปใน LUMO ของชั้นอินทรีย์[ 48 ]โลหะดังกล่าวมีปฏิกิริยา ดังนั้นจึงต้องใช้ชั้นเคลือบอะลูมิเนียมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพ ประโยชน์รองสองประการของชั้นเคลือบอะลูมิเนียม ได้แก่ ความทนทานต่อการสัมผัสทางไฟฟ้าและการสะท้อนแสงที่ปล่อยออกมากลับไปยังชั้น ITO ที่โปร่งใส
งานวิจัยเชิงทดลองพิสูจน์แล้วว่าคุณสมบัติของแอโนด โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะพื้นผิวของส่วนต่อประสานระหว่างแอโนดกับชั้นขนส่งประจุบวก (HTL) มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพ การทำงาน และอายุการใช้งานของไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ ความไม่สมบูรณ์บนพื้นผิวของแอโนดจะลดการยึดเกาะของส่วนต่อประสานระหว่างแอโนดกับฟิล์มอินทรีย์ เพิ่มความต้านทานไฟฟ้า และทำให้เกิดจุดมืดที่ไม่เปล่งแสงในวัสดุ OLED บ่อยขึ้น ซึ่งส่งผลเสียต่ออายุการใช้งาน กลไกในการลดความหยาบของแอโนดสำหรับพื้นผิว ITO/แก้ว ได้แก่ การใช้ฟิล์มบางและโมโนเลเยอร์ที่ประกอบตัวเอง นอกจากนี้ ยังมีการพิจารณาพื้นผิวและวัสดุแอโนดทางเลือกอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของ OLED ตัวอย่างที่เป็นไปได้ ได้แก่ พื้นผิวแซฟไฟร์ผลึกเดี่ยวที่เคลือบด้วยฟิล์มทองคำ (Au) เป็นแอโนด ซึ่งให้ค่าฟังก์ชันงาน แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน ค่าความต้านทานไฟฟ้า และอายุการใช้งานของ OLED ที่ต่ำกว่า[ 49 ]
โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ตัวนำเดี่ยวจะใช้ในการศึกษาจลนศาสตร์และกลไกการขนส่งประจุของวัสดุอินทรีย์ และมีประโยชน์เมื่อพยายามศึกษา กระบวนการถ่ายโอนพลังงาน เนื่องจากกระแสที่ไหลผ่านอุปกรณ์ประกอบด้วยตัวนำประจุเพียงประเภทเดียว ไม่ว่าจะเป็นอิเล็กตรอนหรือโฮล การรวมตัวกันจึงไม่เกิดขึ้นและไม่มีการปล่อยแสงออกมา ตัวอย่างเช่น สามารถสร้างอุปกรณ์อิเล็กตรอนอย่างเดียวได้โดยการแทนที่ ITO ด้วยโลหะที่มีฟังก์ชันงานต่ำกว่า ซึ่งจะเพิ่มอุปสรรคพลังงานของการฉีดโฮล ในทำนองเดียวกัน สามารถสร้างอุปกรณ์โฮลอย่างเดียวได้โดยใช้แคโทดที่ทำจากอะลูมิเนียมเพียงอย่างเดียว ซึ่งส่งผลให้มีอุปสรรคพลังงานสูงเกินไปสำหรับการฉีดอิเล็กตรอนอย่างมีประสิทธิภาพ[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]
ยอดคงเหลือของผู้ให้บริการ
การฉีดและการถ่ายโอนประจุที่สมดุลเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพภายในสูง การเปล่งแสงที่บริสุทธิ์ของชั้นความสว่างโดยปราศจากการเปล่งแสงที่ปนเปื้อนจากชั้นนำส่งประจุ และความเสถียรสูง วิธีทั่วไปในการปรับสมดุลประจุคือการปรับความหนาของชั้นนำส่งประจุให้เหมาะสม แต่ควบคุมได้ยาก อีกวิธีหนึ่งคือการใช้เอ็กซิเพล็กซ์ เอ็กซิเพล็กซ์ที่เกิดขึ้นระหว่างโซ่ข้างที่นำส่งโฮล (ชนิด p) และโซ่ข้างที่นำส่งอิเล็กตรอน (ชนิด n) จะทำให้คู่ของอิเล็กตรอน-โฮลอยู่เฉพาะที่ จากนั้นพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังลูมิโนฟอร์และให้ประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างของการใช้เอ็กซิเพล็กซ์คือการปลูกถ่ายหน่วยข้างออกซาไดอะโซลและคาร์บาโซลในโซ่หลักของโคพอลิเมอร์ที่เจือด้วยไดคีโทไพร์โรลไพร์โรลสีแดง แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกและความบริสุทธิ์ของสีที่ดีขึ้นใน OLED ที่ไม่ได้ปรับให้เหมาะสม[ 53 ]
เทคโนโลยีวัสดุ
โมเลกุลขนาดเล็ก

วัสดุเรืองแสงโมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์มีข้อดีคือมีความหลากหลายสูง ง่ายต่อการทำให้บริสุทธิ์ และสามารถปรับเปลี่ยนทางเคมีได้อย่างมาก เพื่อให้วัสดุเรืองแสงเปล่งแสงได้ตามต้องการ โดยทั่วไปแล้วจะมีการนำโครโมฟอร์หรือกลุ่มไม่อิ่มตัวบางชนิด เช่น พันธะแอลคีนและวงแหวนเบนซีน มาใช้ในการออกแบบโครงสร้างโมเลกุลเพื่อเปลี่ยนขนาดของช่วงการเชื่อมต่อของวัสดุ ทำให้คุณสมบัติทางโฟโตฟิสิกส์ของวัสดุเปลี่ยนแปลงไป โดยทั่วไป ยิ่งช่วงของระบบการเชื่อมต่ออิเล็กตรอน π กว้างขึ้นเท่าใด ความยาวคลื่นของแสงที่เปล่งออกมาจากวัสดุก็จะยิ่งยาวขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เมื่อจำนวนวงแหวนเบนซีนเพิ่มขึ้น จุดสูงสุดของการเปล่งแสงฟลูออเรสเซนซ์ของเบนซีนแนฟทาลีน แอนทราซีน [ 54 ] และเตตราซีนจะค่อยๆ เลื่อนไปทางสีแดงจาก 283 นาโนเมตรเป็น 480 นาโนเมตร วัสดุเรืองแสงโมเลกุลขนาดเล็กอินทรีย์ทั่วไป ได้แก่ สารประกอบอะลูมิเนียม แอนทราซีน อนุพันธ์ไบฟีนิลอะเซทิลีนอะริล อนุพันธ์คูมาริน[ 55 ]และฟลูออโรโครมต่างๆ OLED ที่มีประสิทธิภาพโดยใช้โมเลกุลขนาดเล็กได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยChing W. Tang และคณะ[ 56 ]ที่Eastman Kodakคำว่า OLED ตามธรรมเนียมแล้วหมายถึงอุปกรณ์ประเภทนี้โดยเฉพาะ แม้ว่าคำว่า SM-OLED ก็ยังถูกใช้เช่นกัน[ 41 ]
โมเลกุลที่ใช้กันทั่วไปใน OLED ได้แก่คีเลต โลหะอินทรีย์ (เช่นAlq 3ซึ่งใช้ในอุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์ที่รายงานโดย Tang et al. ) สีย้อมเรืองแสงและฟอสฟอเรสเซนต์ และเดนดริเมอร์ แบบคอนจูเกต วัสดุจำนวนมากถูกนำมาใช้เนื่องจากคุณสมบัติการขนส่งประจุ ตัวอย่าง เช่น ไตร ฟีนิลอะมีนและอนุพันธ์มักใช้เป็นวัสดุสำหรับชั้นขนส่งโฮล[ 57 ]สามารถเลือกสีย้อมเรืองแสงเพื่อให้ได้การเปล่งแสงที่ความยาวคลื่นต่างกัน และสารประกอบเช่นเพอริลีนรูเบรนและ อนุพันธ์ของ ควินาคริดอนมักถูกนำมาใช้[ 58 ] Alq 3ถูกใช้เป็นตัวเปล่งแสงสีเขียว วัสดุขนส่งอิเล็กตรอน และเป็นตัวกลางสำหรับสีย้อมเปล่งแสงสีเหลืองและสีแดง
เนื่องจากความยืดหยุ่นเชิงโครงสร้างของวัสดุอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์โมเลกุลเล็ก ฟิล์มบางจึงสามารถเตรียมได้โดยการตกตะกอนไอระเหยในสุญญากาศ ซึ่งมีราคาแพงกว่าและมีข้อจำกัดในการใช้งานสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ระบบการเคลือบสุญญากาศสามารถทำให้กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การเติบโตของฟิล์มไปจนถึงการเตรียมอุปกรณ์ OLED ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ ช่วยให้ได้ฟิล์มที่สม่ำเสมอและเสถียร จึงมั่นใจได้ว่าการผลิตอุปกรณ์ OLED ประสิทธิภาพสูงในขั้นสุดท้าย อย่างไรก็ตาม สีย้อมอินทรีย์โมเลกุลเล็กมีแนวโน้มที่จะเกิดการดับแสงฟลูออเรสเซนต์[ 59 ]ในสถานะของแข็ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการเรืองแสงลดลง อุปกรณ์ OLED ที่เจือสารยังมีแนวโน้มที่จะเกิดการตกผลึก ซึ่งลดการเรืองแสงและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดังนั้น การพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้พื้นฐานจากวัสดุอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์โมเลกุลเล็กจึงถูกจำกัดด้วยต้นทุนการผลิตสูง ความเสถียรต่ำ อายุการใช้งานสั้น และข้อเสียอื่นๆ การปล่อยแสงที่สอดคล้องกันจากอุปกรณ์ SM-OLED แบบแทนเดมที่เจือด้วยสีย้อมเลเซอร์ ซึ่งถูกกระตุ้นในโหมดพัลส์ ได้รับการสาธิตแล้ว[ 60 ]การปล่อยแสงเกือบจะจำกัดด้วยการเลี้ยวเบน โดยมีความกว้างสเปกตรัมคล้ายกับเลเซอร์ย้อมสีบรอดแบนด์[ 61 ]
นักวิจัยรายงานการเปล่งแสงจากโมเลกุลพอลิเมอร์เดี่ยว ซึ่งแสดงถึงอุปกรณ์ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) ที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้[ 62 ]นักวิทยาศาสตร์จะสามารถปรับปรุงสารต่างๆ เพื่อสร้างการเปล่งแสงที่ทรงพลังยิ่งขึ้นได้ ในที่สุด งานนี้เป็นก้าวแรกสู่การสร้างส่วนประกอบขนาดโมเลกุลที่รวมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และทางแสงเข้าด้วยกัน ส่วนประกอบที่คล้ายกันนี้อาจเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ระดับโมเลกุลได้[ 63 ]
ไดโอดเปล่งแสงโพลีเมอร์

ไดโอดเปล่งแสงพอลิเมอร์ (PLED, P-OLED) หรือที่เรียกว่าพอลิเมอร์เปล่งแสง (LEP) ประกอบด้วยพอลิเมอร์นำไฟฟ้า ที่เปล่งแสงเมื่อเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าภายนอก มีการใช้งานเป็นฟิล์มบางสำหรับ จอแสดงผลสี แบบเต็มสเปกตรัม OLED ที่ทำจากพอลิเมอร์มีประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณแสงที่ผลิตได้
การตกตะกอนด้วยสุญญากาศไม่ใช่วิธีที่เหมาะสมสำหรับการสร้างฟิล์มบางของพอลิเมอร์ หากฟิล์ม OLED ของพอลิเมอร์ถูกสร้างขึ้นโดยการตกตะกอนไอระเหยในสุญญากาศ องค์ประกอบของสายโซ่จะถูกตัดออก และคุณสมบัติทางโฟโตฟิสิกส์ดั้งเดิมจะเสื่อมลง อย่างไรก็ตาม พอลิเมอร์สามารถถูกประมวลผลในสารละลายได้ และการเคลือบแบบหมุนเหวี่ยงเป็นวิธีการทั่วไปในการตกตะกอนฟิล์มพอลิเมอร์บาง วิธีนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการสร้างฟิล์มพื้นที่ขนาดใหญ่มากกว่าการระเหยด้วยความร้อน ไม่จำเป็นต้องใช้สุญญากาศ และวัสดุเปล่งแสงยังสามารถนำไปใช้กับพื้นผิว ได้ ด้วยเทคนิคที่ได้มาจากการพิมพ์อิงค์เจ็ทเชิง พาณิชย์ [ 64 ] [ 65 ]อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้ชั้นต่อๆ ไปมีแนวโน้มที่จะละลายชั้นที่มีอยู่แล้ว การสร้างโครงสร้างหลายชั้นจึงทำได้ยากด้วยวิธีการเหล่านี้ แคโทดโลหะอาจยังคงต้องตกตะกอนโดยการระเหยด้วยความร้อนในสุญญากาศ วิธีการอื่นนอกเหนือจากการตกตะกอนด้วยสุญญากาศคือการตกตะกอนฟิล์ม Langmuir- Blodgett
โพลิเมอร์ทั่วไปที่ใช้ในจอแสดงผล PLED ได้แก่ อนุพันธ์ของโพลิ( พี -ฟีนิลีนไวนิลีน)และโพลิฟลูออรีนการแทนที่โซ่ข้างบนโครงสร้างหลักของโพลิเมอร์อาจกำหนดสีของแสงที่เปล่งออกมา[ 66 ]หรือความเสถียรและความสามารถในการละลายของโพลิเมอร์เพื่อประสิทธิภาพและความง่ายในการประมวลผล[ 67 ] ในขณะที่โพลิ(พี-ฟีนิลีนไวนิลีน) (PPV) ที่ไม่มีการแทนที่มักจะไม่ละลายน้ำ แต่ PPV และโพลิ(แนฟทาลีนไวนิลีน) (PNV) ที่เกี่ยวข้องจำนวนหนึ่งที่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์หรือน้ำได้ถูกเตรียมขึ้นผ่านการพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนเมตาธีซิส [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] โพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้เหล่านี้หรือโพลิอิเล็กโทรไลต์แบบคอนจูเกต (CPE) ยังสามารถใช้เป็นชั้นฉีดรูได้เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับอนุภาคนาโนเช่นกราฟีน[ 71 ]
การเปรียบเทียบการแสดงแสงแบบต่างๆ
OLED แตกต่างจาก LCD เนื่องจาก LCD ไม่สามารถเปล่งแสงได้เอง OLED ใช้สารประกอบอินทรีย์ในการเปล่งแสงเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แต่ LCD นั้นมีแสงส่องจากด้านหลัง และจอแสดงผลคริสตัลเหลวจะเปลี่ยนการจัดเรียงตามกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไป และสีต่างๆ จะปรากฏขึ้นผ่านการโพลาไรเซชันของแสงนั้น[ 72 ] LED แตกต่างจาก OLED เนื่องจาก LED เองก็ไม่สามารถเปล่งแสงได้เองเช่นกัน เนื่องจากมีแสงส่องจากด้านหลังคล้ายกับ LCD แต่ยังมีชั้นสารกึ่งตัวนำที่มี "รู" สำหรับอิเล็กตรอนที่จะเข้าไปเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน[ 73 ] [ 74 ]นอกจากนี้ OLED ยังสามารถเปรียบเทียบกับไดโอดเปล่งแสงควอนตัมดอท ( QDLED ) ซึ่งสามารถใช้คุณสมบัติของ OLED ได้ แต่เป็นตัวแปลงสีที่ใช้ในการแสดงสีในรูปแบบที่แตกต่างกัน และยังสามารถใช้กับระบบ LCD หรือระบบ LED ได้อีกด้วย[ 75 ]
วัสดุเรืองแสง

ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบฟอสฟอเรสเซนต์ใช้หลักการของอิเล็กโทรฟอสฟอเรสเซนต์เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าใน OLED ให้เป็นแสงอย่างมีประสิทธิภาพสูง[ 77 ] [ 78 ]โดยมีประสิทธิภาพควอนตัมภายในของอุปกรณ์ดังกล่าวใกล้เคียง 100% [ 79 ] PHOLED สามารถวางได้โดยใช้การวางแบบสุญญากาศผ่านหน้ากากเงา[ 80 ]
โดยทั่วไป โพลิเมอร์ เช่น โพลี( N-ไวนิลคาร์บาโซล ) จะถูกใช้เป็นวัสดุหลักที่เติมสารประกอบ ออร์กาโนเมทัลลิกเข้าไปเป็นสารเจือปน สารประกอบอิริเดียม[ 78 ]เช่น Ir(mppy) 3 [ 76 ]ในปี 2547 เป็นจุดสนใจของการวิจัย แม้ว่าสารประกอบที่ใช้โลหะหนักอื่นๆ เช่น แพลทินัม[ 77 ]ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน
อะตอมโลหะหนักที่อยู่ใจกลางของสารประกอบเชิงซ้อนเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการเชื่อมโยงสปิน-ออร์บิตที่แข็งแกร่ง ซึ่งช่วยให้เกิดการเปลี่ยนสถานะระหว่าง สถานะ ซิงเกล็ตและทริปเล็ตได้ง่ายขึ้น การใช้วัสดุเรืองแสงเหล่านี้จะทำให้เอ็กไซตันทั้งแบบซิงเกล็ตและทริปเล็ตสามารถสลายตัวแบบแผ่รังสีได้ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพควอนตัมภายในของอุปกรณ์เมื่อเทียบกับ OLED มาตรฐานที่เฉพาะสถานะซิงเกล็ตเท่านั้นที่จะมีส่วนช่วยในการเปล่งแสง
การประยุกต์ใช้ OLED ในการให้แสงสว่างแบบโซลิดสเตทจำเป็นต้องบรรลุความสว่างสูงพร้อมพิกัด CIE ที่ดี (สำหรับการเปล่งแสงสีขาว) การใช้สารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โพลีเฮดรั ลโอลิโกเมอริกซิลเซสควิออกเซน (POSS) ร่วมกับการใช้สารประกอบฟอสฟอเรสเซนต์ เช่น Ir สำหรับ OLED แบบพิมพ์ได้แสดงให้เห็นความสว่างสูงถึง 10,000 cd/ m² [ 81 ]
สถาปัตยกรรมอุปกรณ์
โครงสร้าง
การปล่อยไอเสียด้านล่าง

ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบเปล่งแสงด้านล่าง (BE-OLED) เป็นสถาปัตยกรรมที่ใช้ใน จอแสดงผล AMOLED ในระยะแรก โดยมีขั้วบวกโปร่งใสที่ผลิตบนพื้นผิวแก้ว และขั้วลบสะท้อนแสงมันวาว แสงจะถูกเปล่งออกมาจากทิศทางของขั้วบวกโปร่งใส เพื่อสะท้อนแสงทั้งหมดไปยังทิศทางของขั้วบวก จึงใช้ขั้วลบโลหะที่ค่อนข้างหนา เช่น อะลูมิเนียม สำหรับขั้วบวกอินเดียมทินออกไซด์ (ITO) ที่มีความโปร่งใสสูงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้เพื่อให้เปล่งแสงได้มากที่สุด[ 82 ]ฟิล์มบางอินทรีย์ รวมถึงชั้นเปล่งแสงที่สร้างแสงจริง ๆ จะถูกประกบอยู่ระหว่างขั้วบวก ITO และขั้วลบโลหะสะท้อนแสง ข้อเสียของโครงสร้างการเปล่งแสงด้านล่างคือ แสงต้องเดินทางผ่านวงจรขับพิกเซล เช่น พื้นผิว ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) และพื้นที่ที่สามารถดึงแสงออกมาได้นั้นมีจำกัด และประสิทธิภาพการเปล่งแสงลดลง
การปล่อยมลพิษสูงสุด
การกำหนดค่าทางเลือกอีกแบบหนึ่งคือการสลับโหมดการปล่อยแสง โดยใช้แอโนดสะท้อนแสงและแคโทดโปร่งใส (หรือส่วนใหญ่จะเป็นกึ่งโปร่งใส) เพื่อให้แสงเปล่งออกมาจากด้านแคโทด และการกำหนดค่านี้เรียกว่า OLED แบบปล่อยแสงด้านบน (TE-OLED) ซึ่งแตกต่างจาก BEOLED ที่แอโนดทำจาก ITO ที่นำไฟฟ้าได้และโปร่งใส ในครั้งนี้แคโทดจำเป็นต้องโปร่งใส และวัสดุ ITO ไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับแคโทดเนื่องจากปัญหาความเสียหายที่เกิดจากกระบวนการสปัตเตอร์[ 83 ]ดังนั้นจึงใช้ฟิล์มโลหะบางๆ เช่น Ag บริสุทธิ์และโลหะผสม Mg:Ag สำหรับแคโทดกึ่งโปร่งใสเนื่องจากการส่งผ่านแสง สูง และการนำไฟฟ้าสูง[ 84 ]เมื่อเปรียบเทียบกับการปล่อยแสงด้านล่าง แสงจะถูกดึงออกมาจากด้านตรงข้ามในการปล่อยแสงด้านบนโดยไม่จำเป็นต้องผ่านชั้นวงจรขับหลายชั้น ดังนั้นแสงที่สร้างขึ้นจึงสามารถดึงออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การปรับปรุง
ดิวเทอเรียม
การใช้ดิวเทอเรียมแทนไฮโดรเจน หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือสารประกอบดิวเทอเรต ในชั้นวัสดุเปล่งแสง OLED สีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน และสีขาว รวมถึงชั้นอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียงในจอแสดงผล OLED สามารถเพิ่มความสว่างได้สูงสุดถึง 30% ซึ่งทำได้โดยการปรับปรุงความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าและอายุการใช้งานของวัสดุเหล่านี้[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]
อาร์เรย์เลนส์ขนาดเล็ก (MLA)
การสร้างรอยบุ๋มที่มีรูปร่างคล้ายเลนส์บนชั้นโปร่งใสซึ่งแสงผ่านจากวัสดุเปล่งแสง OLED จะช่วยลดปริมาณแสงที่กระจัดกระจายภายในจอแสดงผลและส่งแสงไปข้างหน้า ทำให้ความสว่างดีขึ้น[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]
ทฤษฎีโพรงขนาดเล็ก

เมื่อคลื่นแสงมาพบกันขณะเดินทางไปในตัวกลางเดียวกัน จะเกิด การแทรกสอดของคลื่นการแทรกสอดนี้อาจเป็นการแทรกสอดแบบเสริมหรือแบบหักล้างก็ได้ บางครั้งอาจเป็นที่พึงปรารถนาให้คลื่นหลายลูกที่มีความถี่เดียวกันรวมกันเป็นคลื่นที่มีแอมพลิจูดสูงขึ้น
เนื่องจากอิเล็กโทรดทั้งสองสะท้อนแสงใน TEOLED การสะท้อนแสงจึงเกิดขึ้นภายในไดโอด และทำให้เกิดการรบกวน ที่ซับซ้อนกว่า ใน BEOLED นอกจากการรบกวนแบบสองลำแสงแล้ว ยังมีการรบกวนแบบหลายเรโซแนนซ์ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองอีกด้วย เนื่องจากโครงสร้างของ TEOLED คล้ายกับตัวเรโซเนเตอร์ Fabry-Perotหรือตัวเรโซเนเตอร์เลเซอร์ซึ่งประกอบด้วยกระจกขนานสองบานที่เทียบได้กับอิเล็กโทรดสะท้อนแสงสองตัว) [ 94 ]ผลกระทบนี้จึงรุนแรงเป็นพิเศษใน TEOLED การรบกวนแบบสองลำแสงและการรบกวนแบบ Fabry-Perot เป็นปัจจัยหลักในการกำหนดความเข้มสเปกตรัมเอาต์พุตของ OLED ผลกระทบทางแสงนี้เรียกว่า "ผลกระทบไมโครแควิที"
ในกรณีของ OLED นั่นหมายความว่าโพรงใน TEOLED สามารถออกแบบเป็นพิเศษเพื่อเพิ่มความเข้มของแสงและคุณภาพสีในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ โดยไม่สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น ใน TEOLED มักเกิดปรากฏการณ์ไมโครแควิที และการรู้ว่าเมื่อใดและอย่างไรที่จะควบคุมหรือใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบอุปกรณ์ เพื่อให้ตรงกับเงื่อนไขของการแทรกสอดแบบเสริมกัน จึงมีการใช้ความหนาของชั้นที่แตกต่างกันตามความยาวคลื่นเรโซแนนซ์ของสีนั้นๆ เงื่อนไขความหนาได้รับการออกแบบและวิศวกรรมอย่างพิถีพิถันตามความยาวคลื่นการปล่อยแสงเรโซแนนซ์สูงสุดของ LED สีน้ำเงิน (460 นาโนเมตร) สีเขียว (530 นาโนเมตร) และสีแดง (610 นาโนเมตร) เทคโนโลยีนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเปล่งแสงของ OLED อย่างมาก และสามารถให้ช่วงสีที่กว้างขึ้นเนื่องจากคุณภาพสีสูง
ฟิลเตอร์สี
ใน " วิธีกรองสีขาว + สี " หรือที่รู้จักกันในชื่อ WOLED [ 95 ]การปล่อยแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินได้มาจาก LED แสงสีขาวเดียวกันโดยใช้ตัวกรองสีที่แตกต่างกัน[ 96 ]ด้วยวิธีนี้ วัสดุ OLED จะผลิตแสงสีขาว จากนั้นจึงกรองเพื่อให้ได้สี RGB ที่ต้องการ วิธีนี้ช่วยขจัดความจำเป็นในการวางวัสดุเปล่งแสงอินทรีย์ที่แตกต่างกันสามชนิดไว้ข้างๆ กัน ดังนั้นจึงใช้วัสดุ OLED เพียงชนิดเดียวต่อชั้นเพื่อผลิตแสงสีขาว นอกจากนี้ยังช่วยขจัด อัตรา การเสื่อมสภาพที่ไม่สม่ำเสมอของพิกเซลสีน้ำเงินเมื่อเทียบกับพิกเซลสีแดงและสีเขียว ข้อเสียของวิธีนี้คือความบริสุทธิ์ของสีและความคมชัดต่ำ นอกจากนี้ ตัวกรองยังดูดซับแสงที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่ ทำให้ต้องใช้แสงสีขาวพื้นหลังที่ค่อนข้างแรงเพื่อชดเชยความสว่างที่ลดลง ดังนั้นการใช้พลังงานสำหรับจอแสดงผลดังกล่าวจึงอาจสูงขึ้น
แผงโทรทัศน์ OLED เชิงพาณิชย์ที่ใช้แนวทางสีตามสีขาวนี้ มักถูกเรียกว่า WOLED หรือ WRGB OLED WOLED หมายถึงการใช้แหล่งกำเนิดแสง OLED สีขาวที่มีตัวกรองสี ในโทรทัศน์ WOLED หลายรุ่น ซับพิกเซลสีขาวตัวที่สี่จะยอมให้แสงสีขาวที่ไม่ผ่านการกรองผ่านได้ และสามารถใช้เพื่อเพิ่มความสว่างของแผงได้[ 97 ]ในโทรทัศน์ OLED เชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ Samsung ใช้แนวทาง OLED ซับพิกเซล RGB ในขณะที่ LG ใช้สถาปัตยกรรมตัวกรองสีซับพิกเซลสีขาว[ 98 ]
ฟิลเตอร์สีสามารถนำไปใช้กับ OLED แบบเปล่งแสงด้านล่างและด้านบนได้เช่นกัน โดยการเพิ่มฟิลเตอร์สี RGB ที่เหมาะสมหลังจากแคโทดกึ่งโปร่งใส จะทำให้ได้ความยาวคลื่นแสงที่บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น การใช้ไมโครแควิทีใน OLED แบบเปล่งแสงด้านบนที่มีฟิลเตอร์สี ยังช่วยเพิ่มอัตราส่วนความคมชัดโดยการลดการสะท้อนของแสงแวดล้อมที่ตกกระทบ[ 99 ]ในแผงแบบดั้งเดิม จะมีการติดตั้งโพลาไรเซอร์แบบวงกลมบนพื้นผิวแผง แม้ว่าจะมีไว้เพื่อป้องกันการสะท้อนของแสงแวดล้อม แต่ก็ลดปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาด้วย การแทนที่ชั้นโพลาไรเซอร์นี้ด้วยฟิลเตอร์สี จะไม่ส่งผลกระทบต่อความเข้มของแสง และโดยพื้นฐานแล้วสามารถตัดแสงสะท้อนจากสภาพแวดล้อมได้ทั้งหมด ทำให้ได้ความคมชัดที่ดีขึ้นบนแผงแสดงผล ซึ่งอาจลดความจำเป็นในการใช้พิกเซลที่สว่างขึ้นและสามารถลดการใช้พลังงานได้
สถาปัตยกรรมอื่นๆ
จอ OLED แบบโปร่งใส
OLED แบบโปร่งใสใช้หน้าสัมผัสแบบโปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใสทั้งสองด้านของอุปกรณ์เพื่อสร้างจอแสดงผลที่สามารถเปล่งแสงได้ทั้งด้านบนและด้านล่าง (โปร่งใส) TOLED สามารถปรับปรุงความคมชัดได้อย่างมาก ทำให้มองเห็นจอแสดงผลได้ง่ายขึ้นในแสงแดดจ้า[ 100 ]เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในจอแสดงผลแบบ Head-up Display , หน้าต่างอัจฉริยะ หรือแอปพลิ เคชัน Augmented Reality ได้
รอยต่อเฮเทอโรจังก์ชันแบบไล่ระดับ
OLED แบบเฮเทอโรจังก์ชันแบบไล่ระดับจะค่อยๆ ลดอัตราส่วนของอิเล็กตรอนโฮลต่อสารเคมีที่ขนส่งอิเล็กตรอน[ 44 ]ส่งผลให้ประสิทธิภาพควอนตัมของ OLED ที่มีอยู่เกือบสองเท่า
จอ OLED เรียงซ้อน
จอ OLED แบบเรียงซ้อนใช้สถาปัตยกรรมพิกเซลที่ซ้อนซับพิกเซลสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินไว้ด้านบนแทนที่จะอยู่ติดกัน ส่งผลให้ขอบเขตสีและความลึกของสี เพิ่มขึ้นอย่างมาก [ 101 ]และลดช่องว่างพิกเซลลงอย่างมาก เทคโนโลยีการแสดงผลอื่นๆ ที่มีพิกเซล RGB (และ RGBW) เรียงติดกันมักจะลดความละเอียดที่อาจเกิดขึ้นได้
จอ OLED แบบ Tandem มีลักษณะคล้ายกัน แต่มีสองชั้นที่มีสีเดียวกันซ้อนกันอยู่ ซึ่งช่วยเพิ่มความสว่างของจอ OLED [ 102 ] [ 103 ]
OLED แบบกลับด้าน
ตรงกันข้ามกับ OLED ทั่วไปซึ่งวางแอโนดไว้บนพื้นผิว OLED แบบกลับด้านจะใช้แคโทดด้านล่างซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับปลายเดรนของ TFT แบบ n-channel โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ แบ็คเพลน TFT ซิลิคอนอสัณฐาน ราคาประหยัด ซึ่งมีประโยชน์ในการผลิตจอแสดงผลAMOLED [ 104 ]
จอแสดงผล OLED ทั้งหมด (ทั้งแบบพาสซีฟและแอคทีฟเมทริกซ์) ใช้ IC ไดรเวอร์ ซึ่งมักจะติดตั้งโดยใช้เทคโนโลยีชิปบนกระจก (COG) พร้อมฟิล์มนำไฟฟ้าแบบแอนไอโซโทรปิก[ 105 ]
ควอนตัมดอท OLED
OLED ประเภทนี้จะช่วยให้สีที่เปล่งออกมาจากไดโอดได้รับการปรับปรุงโดยการเพิ่มคริสตัล (หรือควอนตัมดอท) เพื่อเปลี่ยนความยาวคลื่นของแสงที่เปล่งออกมาจากไดโอด แสงที่เปล่งออกมาจาก OLED จะเปล่งแสงสีน้ำเงิน และสีจะเปลี่ยนไปโดยการวางคริสตัลสีแดงเพื่อเลื่อนความยาวคลื่นของแสงให้เปล่งสีที่ใกล้เคียงกับสีเขียวและสีแดงมากขึ้น หน้าจอ OLED ทั่วไปจะเปล่งแสงสีขาว ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงคุณภาพของสีที่มองเห็น[ 106 ]
เทคโนโลยีการสร้างลวดลายสี
วิธีการสร้างลวดลายหน้ากากเงา
วิธีการสร้างลวดลายที่ใช้กันทั่วไปสำหรับจอแสดงผลเปล่งแสงอินทรีย์คือการปิดบังเงาในระหว่างการตกตะกอนของฟิล์ม[ 107 ]หรือที่เรียกว่าวิธีการ "RGB side-by-side" หรือวิธีการ "RGB pixelation" แผ่นโลหะที่มีรูพรุนหลายรูซึ่งทำจากวัสดุที่มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำ เช่น โลหะผสมนิกเกล จะถูกวางไว้ระหว่างแหล่งระเหยที่ให้ความร้อนและพื้นผิว เพื่อให้วัสดุอินทรีย์หรืออนินทรีย์จากแหล่งระเหยถูกปิดบังหรือถูกแผ่นโลหะปิดกั้นไม่ให้ไปถึงพื้นผิวในตำแหน่งส่วนใหญ่ ดังนั้นวัสดุจึงตกตะกอนเฉพาะในตำแหน่งที่ต้องการบนพื้นผิวเท่านั้น ส่วนที่เหลือจะตกตะกอนและคงอยู่บนแผ่นโลหะ จอแสดงผล OLED ขนาดเล็กเกือบทั้งหมดสำหรับสมาร์ทโฟนผลิตขึ้นโดยใช้วิธีนี้ หน้ากากโลหะละเอียด (FMMs) ที่ทำโดยการกลึงด้วยแสงเคมีซึ่งคล้ายกับหน้ากากเงา CRT แบบเก่า จะถูกใช้ในกระบวนการนี้ ความหนาแน่นของจุดบนหน้ากากจะเป็นตัวกำหนดความหนาแน่นของพิกเซลของจอแสดงผลที่เสร็จสมบูรณ์[ 108 ]หน้ากากไฮบริดละเอียด (FHM) มีน้ำหนักเบากว่าหน้ากาก FMM ช่วยลดการโค้งงอที่เกิดจากน้ำหนักของหน้ากากเอง และผลิตโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรฟอร์มมิ่ง[ 109 ] [ 110 ] วิธีนี้ต้องใช้ความร้อนกับวัสดุอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์ที่อุณหภูมิ 300 °C โดยใช้วิธีการทางความร้อนในสุญญากาศสูง 10 −5 Pa เครื่องวัดออกซิเจนช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีออกซิเจนเข้าไปในห้อง เนื่องจากอาจทำให้วัสดุอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์ซึ่งอยู่ในรูปผงเสียหาย (ผ่านการออกซิเดชั่น) หน้ากากจะถูกจัดวางให้ตรงกับพื้นผิวแม่แบบก่อนใช้งานทุกครั้ง และวางไว้ใต้พื้นผิวโดยตรง ชุดพื้นผิวและหน้ากากจะถูกวางไว้ที่ด้านบนของห้องการตกตะกอน[ 111 ]หลังจากนั้น ชั้นอิเล็กโทรดจะถูกตกตะกอนโดยการให้ความร้อนผงเงินและอลูมิเนียมที่ 1000 °C โดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอน[ 112 ]หน้ากากเงาช่วยให้มีความหนาแน่นของพิกเซลสูงถึง 2,250 DPI (890 จุด/ซม.) ความหนาแน่นของพิกเซลสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ ชุดหู ฟังเสมือนจริง[ 113 ]
วิธีการกรองแสงสีขาวและสี (WOLED)
แม้ว่าวิธีการสร้างลวดลายด้วยหน้ากากเงาจะเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วซึ่งใช้มาตั้งแต่การผลิต OLED ครั้งแรก แต่ก็ก่อให้เกิดปัญหามากมาย เช่น การเกิดจุดด่างดำเนื่องจากการสัมผัสระหว่างหน้ากากกับพื้นผิว หรือการจัดเรียงลวดลายที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากการเสียรูปของหน้ากากเงา การเกิดข้อบกพร่องดังกล่าวอาจถือได้ว่าเป็นเรื่องเล็กน้อยเมื่อขนาดของจอแสดงผลมีขนาดเล็ก แต่จะก่อให้เกิดปัญหาที่ร้ายแรงเมื่อผลิตจอแสดงผลขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ผลผลิตลดลงอย่างมาก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว จึงมีการใช้อุปกรณ์เปล่งแสงสีขาวที่มีตัวกรองสี 4 พิกเซลย่อย (ขาว แดง เขียว และน้ำเงิน) สำหรับโทรทัศน์ขนาดใหญ่ แม้ว่าจะมีการดูดซับแสงโดยตัวกรองสี แต่โทรทัศน์ OLED ที่ทันสมัยที่สุดก็สามารถสร้างสีได้ดีมาก เช่น 100% NTSCและใช้พลังงานน้อยในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้ทำได้โดยการใช้สเปกตรัมการเปล่งแสงที่มีความไวต่อสายตาของมนุษย์สูง ตัวกรองสีพิเศษที่มีการทับซ้อนของสเปกตรัมต่ำ และการปรับแต่งประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงสถิติสี[ 114 ] วิธีการนี้เรียกอีกอย่างว่าวิธีการ "สีโดยใช้สีขาว"
การจัดเรียงซับพิกเซลสีขาว แดง เขียว และน้ำเงินที่ใช้ในแผงโทรทัศน์ OLED แบบสีต่อขาวจำนวนมาก มักเรียกว่า WRGB OLED สถาปัตยกรรมนี้แตกต่างจากแผง RGB OLED และ QD-OLED แบบเปล่งแสงโดยตรง RGB OLED แบบเปล่งแสงโดยตรงใช้ซับพิกเซลเปล่งแสงสีแดง เขียว และน้ำเงินแยกกัน ในขณะที่ QD-OLED ใช้แสง OLED สีน้ำเงินและการแปลงสีควอนตัมดอทแทนโครงสร้างสีต่อขาวของ WOLED [ 97 ]ทั้ง WOLED และ QD-OLED เป็นเทคโนโลยี OLED แบบเปล่งแสงเอง ในขณะที่โทรทัศน์ Mini LED เป็นจอแสดงผล LCD ที่ใช้แบ็คไลท์ LED ซึ่งมักจะมีโซนหรี่แสงเฉพาะที่[ 115 ]
วิธีการสร้างลวดลายสีแบบอื่นๆ
มีเทคโนโลยีการสร้างลวดลายที่เกิดขึ้นใหม่ประเภทอื่น ๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการผลิต OLED อุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์ที่สามารถสร้างลวดลายได้ใช้ชั้นอิเล็กโทรแอคทีฟที่กระตุ้นด้วยแสงหรือความร้อน วัสดุแฝง ( PEDOT-TMA ) ถูกรวมอยู่ในชั้นนี้ ซึ่งเมื่อถูกกระตุ้นแล้วจะกลายเป็นชั้นฉีดประจุบวกที่มีประสิทธิภาพสูง ด้วยกระบวนการนี้ อุปกรณ์เปล่งแสงที่มีลวดลายตามต้องการสามารถเตรียมได้[ 116 ]
การสร้างลวดลายสีสามารถทำได้โดยใช้เลเซอร์ เช่น การถ่ายโอนการระเหิดที่เกิดจากรังสี (RIST) [ 117 ]
การพิมพ์แบบไอระเหยอินทรีย์ (OVJP) ใช้ก๊าซพาหะเฉื่อย เช่นอาร์กอนหรือไนโตรเจนในการขนส่งโมเลกุลอินทรีย์ที่ระเหย (เช่นเดียวกับการตกตะกอนเฟสไอระเหยอินทรีย์) ก๊าซจะถูกพ่นออกมาผ่าน หัวฉีดขนาด ไมโครเมตรหรือชุดหัวฉีดที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวขณะที่พื้นผิวกำลังเคลื่อนที่ วิธีนี้ช่วยให้สามารถพิมพ์ลวดลายหลายชั้นได้ตามต้องการโดยไม่ต้องใช้ตัวทำละลาย
เช่นเดียวกับการเคลือบวัสดุด้วยระบบอิงค์เจ็ทการกัดด้วยอิงค์เจ็ท (IJE) จะเคลือบตัวทำละลายในปริมาณที่แม่นยำลงบนพื้นผิวที่ออกแบบมาเพื่อละลายวัสดุพื้นผิวอย่างเลือกสรรและสร้างโครงสร้างหรือลวดลาย การกัดด้วยอิงค์เจ็ทของชั้นพอลิเมอร์ใน OLED สามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกแสงโดยรวม ใน OLED แสงที่ผลิตจากชั้นเปล่งแสงของ OLED จะถูกส่งผ่านออกไปนอกอุปกรณ์บางส่วนและถูกกักไว้ภายในอุปกรณ์บางส่วนโดยการสะท้อนภายในทั้งหมด (TIR) แสงที่ถูกกักไว้นี้จะนำทางคลื่นไปตามภายในของอุปกรณ์จนกระทั่งถึงขอบซึ่งจะถูกกระจายไปโดยการดูดซับหรือการปล่อย การกัดด้วยอิงค์เจ็ทสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนแปลงชั้นพอลิเมอร์ของโครงสร้าง OLED อย่างเลือกสรรเพื่อลด TIR โดยรวมและเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกแสงของ OLED เมื่อเปรียบเทียบกับชั้นพอลิเมอร์ที่ไม่ถูกกัด ชั้นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างในโครงสร้าง OLED จากกระบวนการ IJE ช่วยลด TIR ของอุปกรณ์ OLED ได้ โดยทั่วไปตัวทำละลาย IJE มักเป็นสารอินทรีย์แทนที่จะเป็นน้ำ เนื่องจากมีคุณสมบัติไม่เป็นกรดและสามารถละลายวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของน้ำ[ 118 ]
การพิมพ์แบบถ่ายโอน (Transfer-printing) เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้ในการประกอบอุปกรณ์ OLED และ AMOLED จำนวนมากแบบขนานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้ประโยชน์จากการเคลือบโลหะการพิมพ์ด้วยแสงและการกัดเพื่อสร้างเครื่องหมายจัดตำแหน่งบนกระจกหรือวัสดุรองรับอื่นๆ จากนั้นจึงใช้ชั้นกาวโพลีเมอร์บางๆ เพื่อเพิ่มความต้านทานต่ออนุภาคและข้อบกพร่องบนพื้นผิว วงจรไอซีขนาดเล็กจะถูกพิมพ์แบบถ่ายโอนลงบนพื้นผิวกาว แล้วนำไปอบเพื่อให้ชั้นกาวแข็งตัวอย่างสมบูรณ์ จากนั้นจึงใช้ชั้นโพลีเมอร์ไวแสงเพิ่มเติมกับวัสดุรองรับเพื่อชดเชยลักษณะพื้นผิวที่เกิดจากวงจรไอซีที่พิมพ์ลงไป ทำให้ได้พื้นผิวเรียบอีกครั้ง การพิมพ์ด้วยแสงและการกัดจะกำจัดชั้นโพลีเมอร์บางส่วนออกไปเพื่อเผยให้เห็นแผ่นนำไฟฟ้าบนวงจรไอซี หลังจากนั้นจึงใช้ชั้นแอโนดกับแผ่นหลังของอุปกรณ์เพื่อสร้างขั้วไฟฟ้าด้านล่าง ชั้น OLED จะถูกเคลือบลงบนชั้นแอโนดด้วยการเคลือบไอระเหย แบบดั้งเดิม และปิดทับด้วยชั้นขั้วไฟฟ้าโลหะนำไฟฟ้า ณ ปี 2011 การพิมพ์แบบถ่ายโอนสามารถพิมพ์ลงบนวัสดุรองรับที่มีขนาดสูงสุด 500 มม. × 400 มม. ได้ จำเป็นต้องขยายขีดจำกัดขนาดนี้เพื่อให้การพิมพ์แบบถ่ายโอนกลายเป็นกระบวนการทั่วไปสำหรับการผลิตจอแสดงผล OLED/AMOLED ขนาดใหญ่[ 119 ]
มีการสาธิตจอแสดงผล OLED แบบทดลองโดยใช้เทคนิคโฟโตลิโทกราฟีแบบดั้งเดิมแทน FMM ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ขนาดพื้นผิวขนาดใหญ่ได้ (เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้หน้ากากที่มีขนาดใหญ่เท่ากับพื้นผิว) และควบคุมผลผลิตได้ดี[ 120 ] Visionox ได้ประกาศการใช้โฟโตลิโทกราฟีสำหรับการวางวัสดุเปล่งแสง OLED [ 121 ]
แผงวงจรทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบาง
สำหรับจอแสดงผลความละเอียดสูง เช่น ทีวี จำเป็นต้องใช้แผง วงจรทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) เพื่อขับเคลื่อนพิกเซลอย่างถูกต้อง ณ ปี 2019 ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางแบบผลึกหลายผลึกอุณหภูมิต่ำ (LTPS) ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน จอแสดงผล AMOLED เชิงพาณิชย์ เนื่องจากความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้าที่เหนือกว่าทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางแบบผลึกอะมอร์ฟัส (a-Si) [ 122 ] LTPS-TFT มีประสิทธิภาพในการแสดงผลที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีการรายงานวงจรชดเชยต่างๆ[ 123 ]เนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาดของเลเซอร์เอ็กไซเมอร์ที่ใช้สำหรับ LTPS ขนาดของ AMOLED จึงมีข้อจำกัด เพื่อรับมือกับอุปสรรคที่เกี่ยวข้องกับขนาดของแผง จึงมีการรายงานแผงวงจรซิลิคอนอะมอร์ฟัส/ไมโครคริสตัลไลน์ซิลิคอนพร้อมกับการสาธิตต้นแบบจอแสดงผลขนาดใหญ่[ 124 ]นอกจากนี้ยังสามารถใช้แผงวงจรอินเดียมแกลเลียมซิงค์ออกไซด์ (IGZO) ได้อีกด้วยโดยทั่วไปจอแสดงผล OLED ขนาดใหญ่จะใช้ทรานซิสเตอร์ TFT ชนิด AOS (amorphous oxide semiconductor) แทน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า TFT ออกไซด์[ 125 ]และโดยทั่วไปจะใช้ IGZO เป็นพื้นฐาน[ 126 ]
จอแสดงผล AMOLED จำนวนมากใช้ ทรานซิสเตอร์ LTPO TFT ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ให้ความเสถียรที่อัตราการรีเฟรชต่ำและอัตราการรีเฟรชแบบแปรผัน ซึ่งช่วยให้จอแสดงผลประหยัดพลังงานและไม่แสดงสิ่งผิดปกติทางภาพ[ 127 ] [ 128 ] [ 129 ]
ข้อดี
กระบวนการผลิตที่แตกต่างกันของ OLED มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าจอแบนที่ผลิตด้วยเทคโนโลยี LCD
- ต้นทุนที่ต่ำลงในอนาคต
- OLED สามารถพิมพ์ลงบนพื้นผิว ที่เหมาะสมใดๆ ก็ได้ โดยใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทหรือแม้แต่การพิมพ์สกรีน[ 130 ]ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วทำให้การผลิตมีราคาถูกกว่าจอ LCD หรือจอพลาสมาอย่างไรก็ตาม การผลิตพื้นผิว OLED ณ ปี 2018 มีราคาแพงกว่าการผลิต TFT LCD [ 131 ]วิธีการสะสมไอระเหยแบบม้วนต่อม้วนสำหรับอุปกรณ์อินทรีย์ช่วยให้สามารถผลิตอุปกรณ์ได้หลายพันชิ้นต่อนาทีด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด[ 132 ]อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาเช่นกัน: การผลิตอุปกรณ์ที่มีหลายชั้นอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากการลงทะเบียน — การจัดเรียงชั้นที่พิมพ์ต่างๆ ให้มีความแม่นยำตามที่ต้องการ
- วัสดุพลาสติกที่มีน้ำหนักเบาและยืดหยุ่น
- จอแสดงผล OLED สามารถผลิตได้บนพื้นผิวพลาสติกที่ยืดหยุ่น ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้ในการผลิตไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานใหม่ๆ อื่นๆ เช่นจอแสดงผลแบบม้วนที่ฝังอยู่ในผ้าหรือเสื้อผ้า หากสามารถใช้พื้นผิวเช่นโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) [ 133 ]ได้ จอแสดงผลอาจผลิตได้ในราคาไม่แพง นอกจากนี้ พื้นผิวพลาสติกยังทนต่อการแตกหัก ซึ่งแตกต่างจากจอแสดงผลแก้วที่ใช้ในอุปกรณ์ LCD จอแสดงผล OLED แบบยืดหยุ่นผลิตขึ้นบนฟิล์มพลาสติกโพลีอะไมด์ซึ่งยึดติดกับแผงแก้วในระหว่างการผลิต เมื่อจอแสดงผล OLED ถูกห่อหุ้มแล้ว จะใช้เลเซอร์เพื่อแยกพลาสติกออกจากแก้วในกระบวนการ Laser Lift-Off (LLO) [ 134 ]ความยืดหยุ่นของพื้นผิวเหล่านี้จะช่วยให้สามารถผลิตอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กลง บางลง และเบาลงได้[ 135 ]
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
- จอ LCD จะกรองแสงที่ปล่อยออกมาจากแบ็คไลท์ทำให้แสงผ่านได้เพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อย ดังนั้นจึงไม่สามารถแสดงสีดำสนิทได้ อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบ OLED ที่ไม่ทำงานจะไม่สร้างแสงหรือใช้พลังงาน ทำให้สามารถแสดงสีดำสนิทได้[ 136 ]การถอดแบ็คไลท์ออกยังทำให้ OLED มีน้ำหนักเบาขึ้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้สารตั้งต้นบางชนิด
- เวลาตอบสนอง
- นอกจากนี้ OLED ยังมีเวลาตอบสนอง ที่เร็วกว่า LCD มาก ด้วยเทคโนโลยีการชดเชยเวลาตอบสนอง LCD รุ่นใหม่ที่เร็วที่สุดสามารถทำเวลาตอบสนองได้ต่ำถึง1 มิลลิวินาทีสำหรับการเปลี่ยนสีที่เร็วที่สุด และสามารถทำความถี่รีเฟรช ได้ สูงถึง 240 เฮิรตซ์ ตามข้อมูลของLGเวลาตอบสนองของ OLED เร็วกว่า LCD ถึง 1,000 เท่า[ 137 ]ทำให้การประมาณการอย่างระมัดระวังอยู่ที่ต่ำกว่า 10 ไมโครวินาที (0.01 มิลลิวินาที) ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถรองรับความถี่รีเฟรชที่ใกล้เคียง 100 กิโลเฮิร์ตซ์ (100,000 เฮิรตซ์) เนื่องจากเวลาตอบสนองที่เร็วมาก จอแสดงผล OLED จึงสามารถออกแบบให้กระพริบได้ง่าย สร้างเอฟเฟกต์ที่คล้ายกับการกระพริบของ CRT เพื่อหลีกเลี่ยง พฤติกรรม การสุ่มตัวอย่างและคงค่าที่พบในทั้ง LCD และจอแสดงผล OLED บางรุ่น ซึ่งทำให้เกิดการรับรู้ถึงภาพเบลอจากการเคลื่อนไหว[ 138 ]
- รองรับช่วงไดนามิกสูง
- เนื่องจากจอ OLED สามารถปิดพิกเซลแต่ละพิกเซลเพื่อแสดงสีดำสนิทได้ อัตราส่วนคอนทราสต์ของจอ OLED จึงสูงมาก ทำให้สามารถแสดงภาพและวิดีโอที่มีช่วงไดนามิกสูง (HDR) ได้อย่างมีคุณภาพสูง อย่างไรก็ตาม ข้อมูลต้องถูกเข้ารหัสด้วยรูปแบบ HDR เพื่อแสดงผลในโหมด HDR และการรองรับรูปแบบ HDR จะแตกต่างกันไปตามจอ OLED แต่ละรุ่น ความสว่างสูงสุด (พีค) ก็แตกต่างกันไปตามจอ OLED เช่นกัน ซึ่งส่งผลต่อช่วงไดนามิกที่สามารถแสดงได้
ข้อเสีย


อายุขัย
ปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดสำหรับ OLED คืออายุการใช้งานที่จำกัดของวัสดุอินทรีย์ รายงานทางเทคนิคฉบับหนึ่งในปี 2008 เกี่ยวกับแผงทีวี OLED พบว่าหลังจาก 1,000 ชั่วโมง ความสว่างสีน้ำเงินลดลง 12% สีแดงลดลง 7% และสีเขียวลดลง 8% [ 139 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง OLED สีน้ำเงินในขณะนั้นมีอายุการใช้งานประมาณ 14,000 ชั่วโมงจนความสว่างลดลงครึ่งหนึ่ง (ห้าปีที่ใช้งานวันละแปดชั่วโมง) เมื่อใช้กับจอแสดงผลแบบแบน ซึ่งต่ำกว่าอายุการใช้งานโดยทั่วไปของเทคโนโลยี LCD, LED หรือPDPซึ่งแต่ละเทคโนโลยีมีอายุการใช้งานประมาณ 25,000–40,000 ชั่วโมงจนความสว่างลดลงครึ่งหนึ่ง ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและรุ่น ความท้าทายที่สำคัญอย่างหนึ่งสำหรับจอแสดงผล OLED คือการเกิดจุดด่างดำเนื่องจากการแทรกซึมของออกซิเจนและความชื้น ซึ่งทำให้วัสดุอินทรีย์เสื่อมสภาพไปตามกาลเวลาไม่ว่าจอแสดงผลจะเปิดใช้งานอยู่หรือไม่ก็ตาม[ 140 ] [ 141 ] [ 142 ]ในปี 2559 LG Electronics รายงานอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ที่ 100,000 ชั่วโมง เพิ่มขึ้นจาก 36,000 ชั่วโมงในปี 2556 [ 143 ]เอกสารของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ แสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่าง OLED จะลดลงเมื่อความสว่างเพิ่มขึ้น โดยมีอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ที่ 40,000 ชั่วโมงที่ความสว่าง 25% หรือ 10,000 ชั่วโมงที่ความสว่าง 100% [ 144 ] [ 145 ]เมื่อเทียบกับLCDแล้ว OLED อาจมีความเสี่ยงต่อการเกิดรอยไหม้บนหน้าจอและ/หรือการลดลงของความสว่าง มากกว่า
การเสื่อมสภาพ
การเสื่อมสภาพเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของ ศูนย์ การรวมตัวแบบไม่แผ่รังสีและสารดับการเรืองแสงในบริเวณที่ปล่อยแสง กล่าวกันว่าการสลายตัวทางเคมีในสารกึ่งตัวนำเกิดขึ้นในสี่ขั้นตอน:
- การรวมตัวใหม่[ a ]ของตัวนำประจุผ่านการดูดซับแสงยูวี
- การแตกตัวแบบโฮโมไลติก
- ปฏิกิริยาการเติมอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นตามมาซึ่งก่อให้เกิดอนุมูลπ
- ความไม่สมดุลระหว่างอนุมูลอิสระสองตัวส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาการถ่ายโอนอะตอมไฮโดรเจน[ 146 ]
ในปี 2550 มีการสร้าง OLED แบบทดลองซึ่งสามารถรักษาความสว่าง 400 cd / m² ได้นานกว่า 198,000 ชั่วโมงสำหรับ OLED สีเขียว และ 62,000 ชั่วโมงสำหรับ OLED สีน้ำเงิน[ 147 ]ในปี 2555 อายุการใช้งานของ OLED ที่ความสว่างลดลงครึ่งหนึ่งของความสว่างเริ่มต้นได้รับการปรับปรุงเป็น 900,000 ชั่วโมงสำหรับสีแดง 1,450,000 ชั่วโมงสำหรับสีเหลือง และ 400,000 ชั่วโมงสำหรับสีเขียว ที่ความสว่างเริ่มต้น 1,000 cd/m² [ 148 ] การ ห่อหุ้มที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการยืดอายุการใช้งานของจอแสดงผล OLED เนื่องจากวัสดุเปล่งแสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์ของ OLED มีความไวต่อออกซิเจนและความชื้น เมื่อสัมผัสกับความชื้นหรือออกซิเจน วัสดุเปล่ง แสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์ใน OLED จะเสื่อมสภาพลงเนื่องจากเกิดการออกซิเดชั่น ทำให้เกิดจุดดำและลดหรือหดตัวของพื้นที่ที่เปล่งแสง ลดปริมาณแสงที่เปล่งออกมา การลดลงนี้อาจเกิดขึ้นได้ในแต่ละพิกเซล นอกจากนี้ยังอาจนำไปสู่การหลุดลอกของชั้นอิเล็กโทรด ซึ่งในที่สุดจะส่งผลให้แผงควบคุมเสียหายโดยสมบูรณ์
การเสื่อมสภาพเกิดขึ้นเร็วกว่าถึงสามเท่าเมื่อสัมผัสกับความชื้นเมื่อเทียบกับการสัมผัสกับออกซิเจน การห่อหุ้มสามารถทำได้โดยการใช้กาวอีพ็อกซี่ที่มีสารดูดความชื้น[ 149 ]โดยการเคลือบแผ่นกระจกด้วยกาวอีพ็อกซี่และสารดูดความชื้น[ 150 ]ตามด้วยการไล่แก๊สด้วยสุญญากาศ หรือโดยการใช้การห่อหุ้มฟิล์มบาง (TFE) [ 151 ]ซึ่งเป็นการเคลือบหลายชั้นสลับกันระหว่างชั้นอินทรีย์และอนินทรีย์ ชั้นอินทรีย์ถูกนำมาใช้โดยใช้การพิมพ์อิงค์เจ็ท และชั้นอนินทรีย์ถูกนำมาใช้โดยใช้การสะสมชั้นอะตอม (ALD) กระบวนการห่อหุ้มดำเนินการภายใต้สภาพแวดล้อมไนโตรเจน โดยใช้ กาว LOCA ที่บ่มด้วยรังสียูวี และกระบวนการสะสมวัสดุอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์และอิเล็กโทรดดำเนินการภายใต้สุญญากาศสูง กระบวนการห่อหุ้มและการสะสมวัสดุดำเนินการโดยเครื่องจักรเครื่องเดียว หลังจากที่ ได้ใช้ ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางแล้วทรานซิสเตอร์ถูกนำมาใช้ในกระบวนการเดียวกันกับ LCD วัสดุเรืองแสงไฟฟ้ายังสามารถนำไปใช้โดยใช้การพิมพ์อิงค์เจ็ทได้อีกด้วย[ 152 ] [ 153 ] [ 154 ] [ 112 ] [ 155 ] [ 149 ] [ 156 ]
การปรับสมดุลสี
วัสดุ OLED ที่ใช้ในการผลิตแสงสีน้ำเงินจะเสื่อมสภาพเร็วกว่าวัสดุที่ใช้ในการผลิตสีอื่นๆ มาก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ปริมาณแสงสีน้ำเงินจะลดลงเมื่อเทียบกับแสงสีอื่นๆ ความแปรผันของปริมาณแสงสีที่แตกต่างกันนี้จะเปลี่ยนสมดุลสีของจอแสดงผล และสังเกตได้ชัดเจนกว่าการลดลงของความสว่างโดยรวมอย่างสม่ำเสมอ[ 157 ]สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้บางส่วนโดยการปรับสมดุลสี แต่อาจต้องใช้วงจรควบคุมขั้นสูงและข้อมูลจากผู้ใช้ที่มีความรู้ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตจะปรับขนาดของซับพิกเซล R, G และ B ให้เหมาะสมเพื่อลดความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าผ่านซับพิกเซล เพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ความสว่างเต็มที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น ซับพิกเซลสีน้ำเงินอาจมีขนาดใหญ่กว่าซับพิกเซลสีเขียว 75% ซับพิกเซลสีแดงอาจมีขนาดใหญ่กว่าซับพิกเซลสีเขียว 10%
ประสิทธิภาพของ OLED สีน้ำเงิน
การปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของ OLED สีน้ำเงินช่วยให้ OLED ประสบความสำเร็จในการทดแทนเทคโนโลยี LCD งานวิจัยได้ลงทุนในการพัฒนา OLED สีน้ำเงินที่มีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก สูง รวมถึงสีน้ำเงินที่เข้มขึ้น[ 158 ] [ 159 ] [ 160 ]
ตั้งแต่ปี 2012 งานวิจัยมุ่งเน้นไปที่วัสดุอินทรีย์ที่แสดงการเรืองแสงแบบหน่วงเวลาที่กระตุ้นด้วยความร้อน (TADF) ซึ่งค้นพบที่OPERA ของมหาวิทยาลัยคิวชูและ ศูนย์โพลิเมอร์และของแข็งอินทรีย์ (CPOS) ของ UC Santa Barbara TADF จะช่วยให้สามารถประมวลผลสารละลายได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพสูง (หมายความว่าวัสดุอินทรีย์จะถูกวางซ้อนกันในสารละลายทำให้เกิดชั้นที่บางลง) สำหรับตัวปล่อยแสงสีน้ำเงิน โดยมีประสิทธิภาพควอนตัมภายในสูงถึง 100% [ 161 ]ในช่วงต้นปี 2017 [ 55 ]วัสดุ TADF ที่ใช้ตัวรับอิเล็กตรอนชนิดโบรอนแบบเชื่อมต่อเต็มรูปแบบที่ใช้ฐานออกซิเจนได้ประสบความสำเร็จอย่างมากในด้านประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของ TADF-OLED สำหรับแสงสีน้ำเงินและสีเขียวสูงถึง 38% โดยมีความกว้างครึ่งสูงสุดที่บางและมีความบริสุทธิ์ของสีสูง ในปี 2022 Han et al. [ 162 ]สังเคราะห์วัสดุเรืองแสงชนิด DA ใหม่ TDBA-Cz และใช้ m-AC-DBNA ที่สังเคราะห์โดย Meng et al. เป็นตัวควบคุมเพื่อตรวจสอบผลของตำแหน่งการแทนที่ของหน่วยคาร์บาโซลเป็นตัวให้อิเล็กตรอนบนหน่วยรับอิเล็กตรอนไตรฟีนิลโบโรนที่เชื่อมด้วยออกซิเจนต่อคุณสมบัติทางโฟโตฟิสิกส์ของโมเลกุลโดยรวม พบว่าการนำหน่วยคาร์บาโซลสองหน่วยเข้าไปในวงแหวนเบนซีนเดียวกันของหน่วยรับอิเล็กตรอนไตรฟีนิลโบโรนที่เชื่อมด้วยออกซิเจนสามารถยับยั้งการผ่อนคลายโครงสร้างของโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการเปลี่ยนผ่านการแผ่รังสี ส่งผลให้เกิดการปล่อยแสงสีน้ำเงินที่มีแบนด์วิดท์แคบ นอกจากนี้ TDBA-Cz ยังเป็นวัสดุสีน้ำเงินชนิดแรกที่มีรายงานว่ามีทั้งค่า FWHM ต่ำถึง 45 นาโนเมตรและค่า EQE สูงสุด 21.4% ใน TADF-OLED ที่ไม่เจือสาร
คาดว่าตัวปล่อย TADF สีน้ำเงินจะวางจำหน่ายในตลาดภายในปี 2020 [ 163 ] [ 164 ]และจะถูกนำมาใช้สำหรับ จอแสดง ผล WOLEDที่มีตัวกรองสีฟอสฟอเรสเซนต์ รวมถึงจอแสดงผล OLED สีน้ำเงินที่มีตัวกรองสี QD ที่พิมพ์ด้วย หมึก
ความเสียหายจากน้ำ
น้ำสามารถทำลายวัสดุอินทรีย์ของจอแสดงผลได้ทันที ดังนั้นกระบวนการปิดผนึกที่ดีขึ้นจึงมีความสำคัญต่อการผลิตในทางปฏิบัติ ความเสียหายจากน้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งอาจจำกัดอายุการใช้งานของจอแสดงผลที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น[ 165 ]
การแสดงกลางแจ้ง
ในฐานะเทคโนโลยีจอแสดงผลแบบเปล่งแสง OLED อาศัยการแปลงไฟฟ้าเป็นแสงโดยสมบูรณ์ ซึ่งแตกต่างจาก LCD ส่วนใหญ่ที่มีการสะท้อนแสงในระดับหนึ่งกระดาษอิเล็กทรอนิกส์ (E-paper)เป็นผู้นำด้านประสิทธิภาพด้วยการสะท้อนแสงโดยรอบประมาณ 33% ทำให้สามารถใช้งานจอแสดงผลได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงภายใน แคโทดโลหะใน OLED ทำหน้าที่เหมือนกระจก โดยมีค่าการสะท้อนแสงสูงถึง 80% ทำให้การอ่านในสภาพแสงจ้า เช่น กลางแจ้ง ทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้ตัวกรองโพลาไรซ์แบบวงกลมและสารเคลือบป้องกันการสะท้อน แสงอย่างเหมาะสม ค่าการสะท้อนแสงแบบกระจายสามารถลดลงเหลือน้อยกว่า 0.1% ด้วยความสว่างตกกระทบ 10,000 fc (เงื่อนไขการทดสอบทั่วไปสำหรับการจำลองแสงกลางแจ้ง) จะให้ค่าความคมชัดของภาพ โดยประมาณ ที่ 5:1 อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าในเทคโนโลยี OLED ทำให้ OLED มีประสิทธิภาพดีกว่า LCD ในแสงแดดจ้า ตัวอย่างเช่น จอแสดงผล AMOLEDในGalaxy S5พบว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่า LCD ทุกรุ่นในตลาดในแง่ของการใช้พลังงาน ความสว่าง และการสะท้อนแสง[ 166 ]
การใช้พลังงาน
ในขณะที่ OLED จะใช้พลังงานประมาณ 40% ของ LCD ในการแสดงภาพที่มีสีดำเป็นหลัก แต่สำหรับภาพส่วนใหญ่จะใช้พลังงาน 60–80% ของ LCD อย่างไรก็ตาม OLED สามารถใช้พลังงานมากกว่า 300% ในการแสดงภาพที่มีพื้นหลังสีขาว เช่น เอกสารหรือเว็บไซต์[ 167 ]ซึ่งอาจส่งผลให้แบตเตอรี่ของอุปกรณ์พกพาหมดเร็วขึ้นเมื่อใช้พื้นหลังสีขาว
หน้าจอกะพริบ
จอ OLED จำนวนมากใช้การปรับความกว้างพัลส์เพื่อแสดงการไล่ระดับสี/ความสว่าง ตัวอย่างเช่น พิกเซลที่ได้รับคำสั่งให้แสดงสีเทาจะกะพริบเปิดและปิดอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดเอฟเฟกต์แสงวาบเล็กน้อย[ 168 ]อีกวิธีหนึ่งในการลดความสว่างคือการลดกำลังไฟให้กับจอแสดงผล ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหาการกะพริบของหน้าจอ แต่จะส่งผลเสียต่อความสมดุลของสีซึ่งจะแย่ลงเมื่อความสว่างลดลง อย่างไรก็ตาม การใช้การไล่ระดับ PWM อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพตามากกว่า[ 169 ]
ผู้ผลิตและการใช้งานเชิงพาณิชย์



ผู้ผลิต OLED เกือบทั้งหมดพึ่งพาอุปกรณ์การวางวัสดุที่ผลิตโดยบริษัทเพียงไม่กี่แห่ง[ 170 ]บริษัทที่โดดเด่นที่สุดคือCanon Tokkiซึ่งเป็นหน่วยงานหนึ่งของCanon Inc.แม้ว่า Ulvac และ Sunic System ก็มีความโดดเด่นเช่นกัน[ 171 ] [ 172 ]มีรายงานว่า Canon Tokki มีการผูกขาดเครื่องจักรสุญญากาศขนาดใหญ่สำหรับการผลิต OLED ซึ่งโดดเด่นด้วยขนาด 100 เมตร (330 ฟุต) [ 173 ] Appleพึ่งพา Canon Tokki เพียงอย่างเดียวในการพยายามนำเสนอจอแสดงผล OLED ของตนเองสำหรับ iPhone ที่วางจำหน่ายในปี 2017 [ 174 ]วัสดุเรืองแสงที่จำเป็นสำหรับ OLED ก็ผลิตโดยบริษัทเพียงไม่กี่แห่งเช่นกัน ซึ่งบางส่วนได้แก่ Merck, Universal Display Corporation และ LG Chem [ 175 ]เครื่องจักรที่ใช้กับวัสดุเหล่านี้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5-6 วัน และสามารถประมวลผลพื้นผิวแม่แบบได้ภายใน 5 นาที[ 176 ]
จอแสดงผล OLED ส่วนใหญ่ผลิตโดย Samsung Display และ LG Display [ 172 ]เทคโนโลยี OLED ถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์ เช่น จอแสดงผลสำหรับโทรศัพท์มือถือและเครื่องเล่นสื่อดิจิทัล แบบพกพา วิทยุติดรถยนต์ และกล้องดิจิทัลรวมถึงระบบไฟส่องสว่าง[ 177 ]แอปพลิเคชันจอแสดงผลแบบพกพาเหล่านี้ชื่นชอบการเปล่งแสงสูงของ OLED เพื่อให้สามารถอ่านได้ในแสงแดดและการใช้พลังงานต่ำ นอกจากนี้ จอแสดงผลแบบพกพายังถูกใช้งานเป็นระยะๆ ดังนั้นอายุการใช้งานที่สั้นกว่าของจอแสดงผลแบบอินทรีย์จึงไม่ใช่ปัญหาใหญ่ มีการสร้างต้นแบบของจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นและม้วนได้ซึ่งใช้คุณลักษณะเฉพาะของ OLED นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาแอปพลิเคชันในป้ายและระบบไฟส่องสว่างแบบยืดหยุ่นอีกด้วย[ 178 ]ระบบไฟส่องสว่าง OLED มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าระบบไฟส่องสว่าง LED เช่น คุณภาพการส่องสว่างที่สูงกว่า แหล่งกำเนิดแสงที่กระจายตัวได้ดีกว่า และรูปทรงของแผง[ 177 ] Philips Lighting ได้จัดทำตัวอย่างไฟส่องสว่าง OLED ภายใต้ชื่อแบรนด์ "Lumiblade" และวางจำหน่ายทางออนไลน์[ 179 ]และNovaled AGซึ่งตั้งอยู่ในเมืองเดรสเดน ประเทศเยอรมนี ได้เปิดตัวโคมไฟตั้งโต๊ะ OLED รุ่น "Victory" ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2554
จอแสดงผล OLED เครื่องแรกในโทรศัพท์มือถือคือMotorola Timeport P8767ในปี 2000 [ 180 ]แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายจนกระทั่งอีกไม่กี่ปีต่อมา โดยปรากฏใน โทรศัพท์มือถือ สีและแบบฝาพับ ของ Motorola และ Samsung หลาย รุ่น รวมถึงรุ่นของHTC , LGและSony Ericsson บางรุ่น [ 181 ] Nokiaได้เปิดตัวโทรศัพท์มือถือ OLED ในช่วงปลายทศวรรษ 2000 รวมถึงN85และN86 8MPซึ่งทั้งสองรุ่นมีจอแสดงผล AMOLED เทคโนโลยี OLED ยังสามารถพบได้ในเครื่องเล่นสื่อดิจิทัล เช่น Creative ZEN V , iriver clix , Zune HDและ Sony Walkman X Series
ส มาร์ทโฟน Googleและ HTC Nexus Oneมีหน้าจอ AMOLED เช่นเดียวกับ โทรศัพท์ DesireและLegend ของ HTC เอง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาการขาดแคลนจอแสดงผลที่ผลิตโดย Samsung ทำให้โทรศัพท์ HTC บางรุ่นจะใช้ จอแสดง ผล SLCD ของ Sony ในอนาคต[ 182 ]ในขณะที่สมาร์ทโฟน Google และ Samsung Nexus Sจะใช้ "Super Clear LCD" แทนในบางประเทศ[ 183 ]
จอแสดงผล OLED ถูกนำมาใช้ในนาฬิกาที่ผลิตโดย Fossil (JR-9465) และ Diesel (DZ-7086) ผู้ผลิตแผง OLED อื่นๆ ได้แก่Anwell Technologies Limited (ฮ่องกง) [ 184 ] AU Optronics (ไต้หวัน) [ 185 ] Chimei Innolux Corporation (ไต้หวัน) [ 186 ] LG (เกาหลี) [ 187 ]และอื่นๆ[ 188 ]
DuPontระบุในข่าวประชาสัมพันธ์เมื่อเดือนพฤษภาคม 2010 ว่าพวกเขาสามารถผลิตทีวี OLED ขนาด 50 นิ้วได้ภายในสองนาทีด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบใหม่ หากสามารถขยายขนาดการผลิตได้ ต้นทุนรวมของทีวี OLED ก็จะลดลงอย่างมาก DuPont ยังระบุอีกว่าทีวี OLED ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีราคาประหยัดนี้สามารถใช้งานได้นานถึง 15 ปี หากเปิดใช้งานตามปกติวันละแปดชั่วโมง[ 189 ] [ 190 ]
การใช้ OLED อาจอยู่ภายใต้สิทธิบัตรที่ถือครองโดยUniversal Display Corporation , Eastman Kodak , DuPont , General Electric , Royal Philips Electronics , มหาวิทยาลัยจำนวนมาก และอื่นๆ[ 191 ]ภายในปี 2008 สิทธิบัตรหลายพันฉบับที่เกี่ยวข้องกับ OLED มาจากบริษัทขนาดใหญ่และบริษัทเทคโนโลยีขนาดเล็ก[ 41 ]
ผู้ผลิตได้ใช้จอแสดงผลOLED แบบยืดหยุ่น เพื่อสร้างจอแสดงผลโค้ง เช่น Galaxy S7 Edgeแต่จอแสดงผลเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในอุปกรณ์ที่ผู้ใช้สามารถงอได้[ 192 ] Samsung ได้สาธิตจอแสดงผลแบบม้วนในปี 2016 [ 193 ]
เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2561 Royoleบริษัทอิเล็กทรอนิกส์ของจีน ได้เปิดตัวโทรศัพท์หน้าจอพับได้เครื่องแรกของโลกที่มีจอแสดงผล OLED แบบยืดหยุ่น[ 194 ]เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2562 Samsungได้ประกาศเปิดตัวSamsung Galaxy Foldที่มีจอแสดงผล OLED แบบพับได้จาก Samsung Display ซึ่งเป็นบริษัทในเครือที่ Samsung ถือหุ้นส่วนใหญ่[ 195 ]ในงาน MWC 2019 เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2562 Huaweiได้ประกาศเปิดตัวHuawei Mate X ที่มีจอแสดงผล OLED แบบพับ ได้จากBOE [ 196 ] [ 197 ]
ทศวรรษ 2010 ยังได้เห็นการนำเทคโนโลยีTracking Gate-Line in Pixel (TGP) มาใช้อย่างแพร่หลาย ซึ่งย้ายวงจรขับเคลื่อนจากขอบของจอแสดงผลไปไว้ระหว่างพิกเซลของจอแสดงผล ทำให้สามารถใช้ขอบจอที่แคบลงได้[ 198 ]
ในปี 2023 บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติเยอรมัน Inuru ได้ประกาศว่าจะผลิต OLED ราคาประหยัดพร้อมการพิมพ์สำหรับบรรจุภัณฑ์และการใช้งานด้านแฟชั่น[ 199 ]
แฟชั่น
สิ่งทอที่ผสมผสาน OLED ถือเป็นนวัตกรรมในโลกแฟชั่น และเป็นแนวทางในการบูรณาการแสงสว่างเพื่อยกระดับวัตถุที่ไม่มีชีวิตให้กลายเป็นแฟชั่นในระดับใหม่ ความหวังคือการรวมคุณสมบัติความสะดวกสบายและต้นทุนต่ำของสิ่งทอเข้ากับคุณสมบัติของ OLED ในด้านการส่องสว่างและการใช้พลังงานต่ำ แม้ว่าสถานการณ์ของเสื้อผ้าที่ส่องสว่างนี้จะเป็นไปได้สูง แต่ก็ยังมีอุปสรรคอยู่บ้าง ปัญหาบางประการ ได้แก่ อายุการใช้งานของ OLED ความแข็งของวัสดุพื้นฐานที่เป็นฟอยล์แบบยืดหยุ่น และการขาดการวิจัยในการสร้างสิ่งทอโฟโตนิกส์ที่มีลักษณะคล้ายผ้ามากขึ้น[ 200 ]
ยานยนต์
ปัจจุบัน ผู้ผลิตรถยนต์จำนวนน้อยที่ใช้เทคโนโลยี OLED ยังมีจำกัด และพบได้เฉพาะในตลาดระดับไฮเอนด์เท่านั้น ตัวอย่างเช่นLexus RX รุ่นปี 2010 ใช้จอแสดงผล OLED แทนจอแสดงผลแบบทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT-LCD)
บริษัท Pioneer Electronic Corporationผู้ผลิตจากญี่ปุ่นผลิตเครื่องเสียงรถยนต์เครื่องแรกที่มีจอแสดงผล OLED ขาวดำ ซึ่งถือเป็นผลิตภัณฑ์ OLED เครื่องแรกของโลก[ 201 ]รถยนต์ Aston Martin DB9 ใช้จอแสดงผล OLED สำหรับรถยนต์เครื่องแรกของโลก[ 202 ]ซึ่งผลิตโดยYazaki [ 203 ]ตามมาด้วยรถยนต์ Jeep Grand Cherokee ปี 2004 และ Chevrolet Corvette C6 [ 204 ] รถยนต์ Hyundai SonataและKia Soul EV ปี 2015 ใช้จอแสดงผล PMOLED สีขาว ขนาด 3.5 นิ้ว
แอปพลิเคชันเฉพาะของบริษัท
ซัมซุง

ในปี 2547 Samsung Display ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของกลุ่มบริษัทขนาดใหญ่ที่สุดของเกาหลีใต้และอดีตบริษัทร่วมทุนระหว่าง Samsung และ NEC เป็นผู้ผลิต OLED รายใหญ่ที่สุดในโลก โดยผลิตจอ OLED ได้ถึง 40% ของจอ OLED ทั้งหมดในโลก [ 205 ]และในปี 2553 มีส่วนแบ่งการตลาดAMOLED ทั่วโลกถึง 98% [ 206 ]บริษัทนี้เป็นผู้นำในอุตสาหกรรม OLED ทั่วโลก โดยสร้างรายได้ 100.2 ล้านดอลลาร์สหรัฐ จากรายได้รวม 475 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในตลาด OLED ทั่วโลกในปี 2549 [ 207 ]ในปี 2549 บริษัทนี้ถือครองสิทธิบัตรของอเมริกามากกว่า 600 ฉบับ และสิทธิบัตรระหว่างประเทศมากกว่า 2,800 ฉบับ ทำให้เป็นเจ้าของสิทธิบัตรเทคโนโลยี AMOLED รายใหญ่ที่สุด[ 207 ]
ในปี 2548 Samsung SDI ได้ประกาศเปิดตัวทีวี OLED ที่ใหญ่ที่สุดในโลกในขณะนั้น โดยมีขนาด 21 นิ้ว (53 ซม.) [ 208 ]ทีวี OLED นี้มีความละเอียดสูงสุดในขณะนั้น คือ 6.22 ล้านพิกเซล นอกจากนี้ บริษัทฯ ยังได้นำเทคโนโลยีแบบแอคทีฟเมทริกซ์มาใช้เพื่อลดการใช้พลังงานและให้ความละเอียดสูง ซึ่งต่อมาในเดือนมกราคม 2551 Samsung ได้นำเสนอทีวี OLED ที่ใหญ่และบางที่สุดในโลกในขณะนั้น โดยมีขนาด 31 นิ้ว (78 ซม.) และหนาเพียง 4.3 มม. [ 209 ]
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2551 ซัมซุงได้เปิด ตัวแนวคิดจอแสดงผล OLED สำหรับแล็ปท็อปขนาดบางเฉียบ 12.1 นิ้ว (30 ซม.) ที่มีความละเอียด 1,280×768 พิกเซล พร้อมอัตราส่วนคอนทราสต์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด [ 210 ]ตามที่ Woo Jong Lee รองประธานฝ่ายการตลาดจอแสดงผลมือถือของ Samsung SDI กล่าว บริษัทคาดว่าจอแสดงผล OLED จะถูกนำมาใช้ในพีซีโน้ตบุ๊กเร็วที่สุดในปี พ.ศ. 2553 [ 211 ]
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2551 ซัมซุงได้จัดแสดงจอแสดงผล OLED ที่บางที่สุดในโลก ซึ่งเป็นจอแรกที่ "พับได้" และโค้งงอได้[ 212 ]มีความหนาเพียง 0.05 มม. (บางกว่ากระดาษ) แต่พนักงานของซัมซุงกล่าวว่า "เป็นไปได้ในทางเทคนิคที่จะทำให้แผงบางลงกว่านี้" [ 212 ]เพื่อให้ได้ความหนานี้ ซัมซุงได้กัดแผง OLED โดยใช้พื้นผิวแก้วธรรมดา วงจรขับถูกสร้างขึ้นโดยใช้ TFT โพลีซิลิคอนอุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้ยังใช้วัสดุ EL อินทรีย์โมเลกุลต่ำ จำนวนพิกเซลของจอแสดงผลคือ 480 × 272 อัตราส่วนคอนทราสต์คือ 100,000:1 และความสว่างคือ 200 cd/m² ช่วงการสร้างสีคือ 100% ของมาตรฐาน NTSC
ในงานConsumer Electronics Show (CES)เมื่อเดือนมกราคม 2010 ซัมซุงได้สาธิตคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปที่มีจอแสดงผล OLED โปร่งใสขนาดใหญ่ที่มีความโปร่งใสสูงถึง 40% [ 213 ]และจอแสดงผล OLED แบบเคลื่อนไหวในบัตรประจำตัวประชาชน[ 214 ]
สมาร์ทโฟน AMOLED ของ Samsung ในปี 2010 ใช้ เครื่องหมายการค้า Super AMOLEDโดยSamsung Wave S8500และSamsung i9000 Galaxy Sเปิดตัวในเดือนมิถุนายน 2010 ในเดือนมกราคม 2011 Samsung ประกาศเปิดตัวจอแสดงผล Super AMOLED Plus ซึ่งมีความก้าวหน้าหลายประการเหนือจอแสดงผล Super AMOLED รุ่นเก่า ได้แก่ เมทริกซ์ลายเส้นจริง (พิกเซลย่อยเพิ่มขึ้น 50%) รูปทรงที่บางลง ภาพสว่างขึ้น และการใช้พลังงานลดลง 18% [ 215 ]
ในงาน CES 2012 ซัมซุงได้เปิดตัวหน้าจอทีวีขนาด 55 นิ้วรุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยี Super OLED [ 216 ]
เมื่อวันที่ 8 มกราคม 2556 ที่งาน CES ซัมซุงได้เปิดตัวโทรทัศน์ OLED 4K Ultra S9 แบบโค้งที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งพวกเขาระบุว่ามอบ "ประสบการณ์แบบ IMAX" ให้แก่ผู้ชม[ 217 ]
เมื่อวันที่ 13 สิงหาคม 2556 ซัมซุงได้ประกาศวางจำหน่ายทีวี OLED จอโค้งขนาด 55 นิ้ว (รุ่น KN55S9C) ในสหรัฐอเมริกาในราคา 8999.99 ดอลลาร์สหรัฐ[ 218 ]
เมื่อวันที่ 6 กันยายน 2013 ซัมซุงได้เปิดตัวทีวี OLED โค้งขนาด 55 นิ้ว (รุ่น KE55S9C) ในสหราชอาณาจักรร่วมกับจอห์น ลูอิส[ 219 ]
ซัมซุงเปิด ตัวสมาร์ทโฟน Galaxy Roundในตลาดเกาหลีในเดือนตุลาคม 2556 อุปกรณ์ดังกล่าวมีหน้าจอความละเอียด 1080p ขนาด 5.7 นิ้ว (14 ซม.) ที่โค้งตามแนวตั้งในตัวเครื่องทรงกลม บริษัทได้โปรโมตข้อดีดังต่อไปนี้: คุณสมบัติใหม่ที่เรียกว่า "Round Interaction" ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถดูข้อมูลได้โดยการเอียงโทรศัพท์บนพื้นผิวเรียบโดยที่หน้าจอปิดอยู่ และให้ความรู้สึกเหมือนการเปลี่ยนผ่านอย่างต่อเนื่องเมื่อผู้ใช้สลับระหว่างหน้าจอหลัก[ 220 ]
ซัมซุงได้เปิดตัวทีวี OLED รุ่นใหม่ในปี 2022 ซึ่งเป็นรุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยีนี้ตั้งแต่ปี 2013 [ 221 ]โดยใช้แผงที่จัดหามาจาก Samsung Display ก่อนหน้านี้ LG เป็นผู้ผลิตแผง OLED สำหรับทีวีเพียงรายเดียว[ 222 ]
โซนี่

Sony CLIÉ PEG-VZ90วางจำหน่ายในปี 2547 ซึ่งเป็น PDA เครื่องแรกที่มีหน้าจอ OLED [ 223 ] ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ของ Sony ที่มีหน้าจอ OLED ได้แก่ เครื่อง บันทึกมินิดิสก์พกพา MZ-RH1 ซึ่งวางจำหน่ายในปี 2549 [ 224 ]และWalkman X Series [ 225 ]
ในงานแสดงสินค้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (CES) ที่ ลาสเวกัส ปี 2007 โซนี่ได้จัดแสดงทีวี OLED ขนาด 11 นิ้ว (28 ซม.) (ความละเอียด 960×540) และ 27 นิ้ว (69 ซม.) ความละเอียด Full HD ที่ 1920 × 1080 [ 226 ] ทั้งสองรุ่นอ้างว่ามี อัตราส่วนคอนทราสต์ 1,000,000:1 และความหนารวม (รวมขอบจอ) 5 มม. ในเดือนเมษายน 2007 โซนี่ประกาศว่าจะผลิตทีวี OLED ขนาด 11 นิ้ว (28 ซม.) จำนวน 1,000 เครื่องต่อเดือนเพื่อทดสอบตลาด[ 227 ]ในวันที่ 1 ตุลาคม 2007 โซนี่ประกาศว่ารุ่นXEL-1 ขนาด 11 นิ้ว (28 ซม.) เป็นทีวี OLED เชิงพาณิชย์เครื่องแรก[ 36 ]และวางจำหน่ายในญี่ปุ่นในเดือนธันวาคม 2007 [ 228 ]
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2550 โซนี่ได้เปิดเผยวิดีโอหน้าจอ OLED แบบยืดหยุ่นขนาด 2.5 นิ้ว (6.4 ซม.) ซึ่งมีความหนาเพียง 0.3 มิลลิเมตร[ 229 ]ในงานนิทรรศการ Display 2008 โซนี่ได้สาธิต จอแสดงผลขนาด 3.5 นิ้ว (8.9 ซม.) ที่มีความหนา 0.2 มิลลิเมตร ความละเอียด 320×200 พิกเซล และ จอแสดงผลขนาด 11 นิ้ว (28 ซม.) ที่มีความหนา 0.3 มิลลิเมตร ความละเอียด 960×540 พิกเซล ซึ่งมีความหนาเพียงหนึ่งในสิบของ XEL-1 [ 230 ] [ 231 ]
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2551 หน่วยงานรัฐบาลญี่ปุ่นกล่าวว่าจะให้ทุนสนับสนุนโครงการร่วมของบริษัทชั้นนำเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญในการผลิตจอแสดงผลแบบอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่ประหยัดพลังงาน โครงการนี้เกี่ยวข้องกับห้องปฏิบัติการหนึ่งแห่งและบริษัท 10 แห่ง รวมถึงบริษัทโซนี่ คอร์ปNEDOกล่าวว่าโครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีหลักในการผลิต จอแสดงผล OLED ขนาด 40 นิ้วขึ้นไปในปริมาณมากในช่วงปลายทศวรรษ พ.ศ. 2553 [ 232 ]
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2551 โซนี่ได้เผยแพร่ผลการวิจัยที่ดำเนินการร่วมกับสถาบันพลังค์เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของจอแสดงผลแบบโค้งงอสำหรับตลาดมวลชน ซึ่งอาจเข้ามาแทนที่จอ LCD และจอพลาสมาแบบแข็งได้ ในที่สุดจอแสดงผลแบบโค้งงอและโปร่งแสงก็สามารถนำมาซ้อนกันเพื่อสร้างภาพ 3 มิติที่มีอัตราส่วนความคมชัดและมุมมอง ที่กว้าง กว่าผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่[ 233 ]
โซนี่ได้จัดแสดงโทรทัศน์ OLED 3D ต้นแบบขนาด 24.5 นิ้ว (62 ซม.) ในงาน Consumer Electronics Show เมื่อเดือนมกราคม 2553 [ 234 ]
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2554 โซนี่ได้ประกาศว่า เครื่องเล่นเกมพกพา PlayStation Vita (รุ่นต่อจากPSP ) จะมีหน้าจอ OLED ขนาด 5 นิ้ว[ 235 ]
เมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2554 โซนี่ได้ประกาศเปิดตัว จอภาพ OLED Professional Reference Monitor ขนาด 25 นิ้ว (63.5 ซม.) ซึ่งมุ่งเป้าไปที่ตลาดภาพยนตร์และงานตัดต่อหลังการผลิตละครระดับสูง[ 236 ]
เมื่อวันที่ 25 มิถุนายน 2555 โซนี่และพานาโซนิคประกาศการร่วมทุนเพื่อสร้างโทรทัศน์ OLED ราคาประหยัดสำหรับการผลิตจำนวนมากภายในปี 2556 [ 237 ] โซนี่เปิดตัวโทรทัศน์ OLED รุ่นแรกนับตั้งแต่ปี 2551 ที่งาน CES 2017ในชื่อรุ่น A1E และเปิดตัวอีกสองรุ่นในปี 2561 รุ่นหนึ่งที่งาน CES 2018ในชื่อรุ่น A8F และอีกรุ่นเป็นโทรทัศน์ Master Series ในชื่อรุ่น A9F ที่งาน CES 2019พวกเขาเปิดตัวอีกสองรุ่น รุ่นหนึ่งคือ A8G และอีกรุ่นเป็นโทรทัศน์ Bravia Series ในชื่อรุ่น A9G จากนั้นที่งาน CES 2020พวกเขาเปิดตัว A8H ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือ A9G ในแง่ของคุณภาพของภาพ แต่มีข้อจำกัดบางประการเนื่องจากราคาที่ต่ำกว่า ในงานเดียวกันนั้น พวกเขายังเปิดตัว A9G รุ่น 48 นิ้ว ทำให้เป็นโทรทัศน์ OLED ขนาดเล็กที่สุดนับตั้งแต่รุ่น XEL-1 [ 238 ] [ 239 ] [ 240 ] [ 241 ]
แอลจี

เมื่อวันที่ 9 เมษายน 2552 LG ได้เข้าซื้อกิจการ OLED ของKodak และเริ่มใช้เทคโนโลยี OLED สีขาว [ 242 ] [ 243 ]ณ ปี 2553 LG Electronicsได้ผลิตโทรทัศน์ OLED รุ่น 15 นิ้ว (38 ซม.) รุ่น 15EL9500 [ 244 ]และได้ประกาศว่าจะวางจำหน่ายโทรทัศน์ OLED 3 มิติ ขนาด 31 นิ้ว (79 ซม.) ในเดือนมีนาคม 2554 [ 245 ]เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2554 LG ได้ประกาศอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับ "แผง OLED ขนาด 55 นิ้ว (140 ซม.) ที่ใหญ่ที่สุดในโลก" และนำเสนอในงาน CES 2555 [ 246 ]ในช่วงปลายปี 2555 LG ได้ประกาศเปิดตัวโทรทัศน์ OLED รุ่น 55EM9600 ในออสเตรเลีย[ 247 ]
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2556 LG เริ่มรับคำสั่งซื้อโทรทัศน์ OLED ขนาด 55 นิ้วในเกาหลีใต้[ 248 ]ในปี พ.ศ. 2556 LG ได้วางจำหน่ายโทรทัศน์ OLED แบบโค้ง โดยเริ่มจากการสั่งจองล่วงหน้าในเกาหลีใต้สำหรับโทรทัศน์ OLED แบบโค้งขนาด 55 นิ้ว ก่อนที่จะวางจำหน่ายในสหรัฐอเมริกาและยุโรปในภายหลัง[ 249 ] [ 250 ] [ 251 ]ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2557 LG ได้เปิดตัวโทรทัศน์ OLED 4K ขนาด 65 นิ้วและ 77 นิ้ว โดยเปิดให้สั่งจองล่วงหน้าในเกาหลีใต้[ 252 ]ณ ปี พ.ศ. 2565 LG ผลิตโทรทัศน์ OLED ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ขนาด 97 นิ้ว[ 253 ] [ 254 ]
ในเดือนมกราคม 2015 LG Display ได้ลงนามในข้อตกลงระยะยาวกับ Universal Display Corporation เพื่อจัดหาวัสดุ OLED และสิทธิ์ในการใช้ตัวปล่อยแสง OLED ที่ได้รับการจดสิทธิบัตร[ 255 ]ในปี 2015 LG Display ประกาศแผนการลงทุนมากกว่า 10 ล้านล้านวอนสำหรับโรงงานผลิตแผง OLED แห่งใหม่ในเมืองพาจู ประเทศเกาหลีใต้ โดยมีแผนการผลิตครอบคลุมผลิตภัณฑ์หลายประเภท รวมถึงจอโทรทัศน์ขนาดใหญ่และแผง OLED แบบยืดหยุ่นสำหรับสมาร์ทวอทช์และจอแสดงผลในรถยนต์[ 256 ]ในปี 2018 ทางการจีนอนุมัติแผนของ LG Display สำหรับโรงงาน OLED ในเมืองกว่างโจว ประเทศจีน ซึ่งเป็นโรงงานที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตแผ่น OLED ขนาดใหญ่จาก 60,000 แผ่นเป็น 130,000 แผ่น[ 257 ]ภายในปี 2021 โรงงานผลิตแผงทีวี OLED Guangzhou Gen 8.5 มีสัดส่วนการผลิตแผงทีวี WOLED รวมของ LG Display มากกว่า 50% [ 258 ]ในปี 2022 LG Display ได้ดำเนินการเปลี่ยนผ่านการผลิตแผง OLED TV ไปเป็น OLED EX ซึ่งเป็นเทคโนโลยีแผง OLED ที่ใช้ดิวเทอเรียมในจอแสดงผล OLED TV รุ่นใหม่ที่ผลิตในโรงงานปาจูและกวางโจว[ 259 ]ในปี 2023 LG Display ได้นำเทคโนโลยีอาร์เรย์ไมโครเลนส์มาใช้ในแผง WOLED ผ่านแพลตฟอร์มเทคโนโลยี META [ 260 ]ในปี 2024 LG Display ตกลงที่จะขายหุ้นในโรงงาน LCD ในกวางโจว ในขณะที่ยังคงผลิตแผง OLED ขนาดใหญ่ในประเทศจีนต่อไป[ 261 ]ในปี 2026 LG Display ได้แนะนำเทคโนโลยี WOLED แผงขนาดใหญ่รุ่นปรับปรุงใหม่ภายใต้ชื่อ Tandem WOLED โดยใช้โครงสร้าง Primary RGB Tandem 2.0 ที่ได้รับการปรับปรุง[ 262 ]
ในห่วงโซ่อุปทานโทรทัศน์ OLED แผงของ LG Display ถูกนำไปใช้โดยผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคหลากหลายกลุ่มมากขึ้น ภายในปี 2022 LG Display ได้จัดหาแผง OLED ให้กับแบรนด์โทรทัศน์มากกว่า 20 แบรนด์ รวมถึง LG, Hisense, Sony, Panasonic, Philips และ Vizio [ 263 ]ในเดือนมกราคม 2024 Samsung และ LG Display ได้ลงนามในข้อตกลงจัดหาแผงโทรทัศน์ WOLED ระยะยาว 5 ปี โดยเริ่มส่งมอบ 1 ล้านหน่วยในปี 2024 [ 264 ]
โครงสร้างที่บางและยืดหยุ่นของแผง OLED ได้กำหนดรูปแบบการออกแบบโทรทัศน์ของ LG ในงาน CES 2017 บริษัทได้เปิดตัว LG Signature OLED W ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ “Wallpaper TV” ซึ่งเป็นโทรทัศน์ OLED แบบติดผนังที่เชื่อมต่อกับกล่องส่วนประกอบและลำโพงแยกต่างหาก[ 265 ]ในงาน CES 2019 LG ได้เปิดตัวโทรทัศน์ OLED แบบม้วนได้ซึ่งหน้าจอสามารถหดกลับเข้าไปในฐานได้[ 266 ]
นอกเหนือจากโทรทัศน์สำหรับผู้บริโภคแล้ว LG ยังใช้เทคโนโลยี OLED ในผลิตภัณฑ์จอแสดงผลเชิงพาณิชย์อีกด้วย ในปี 2019 LG ได้เปิดตัวจอแสดงผลป้ายดิจิทัล OLED แบบโปร่งใสขนาด 55 นิ้วในสหรัฐอเมริกาสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ รวมถึงการค้าปลีกและการบริการ จอแสดงผลนี้ช่วยให้สามารถแสดงวิดีโอได้ในขณะที่วัตถุและภาพที่อยู่ด้านหลังหน้าจอยังคงมองเห็นได้ และ LG ยังได้แสดงจอแสดงผล OLED เชิงพาณิชย์แบบเปิดเฟรมที่สามารถดัดงอได้ ณ สถานที่ติดตั้ง[ 267 ]แผง OLED ของ LG Display ได้ถูกนำไปใช้ในจอแสดงผลสำหรับยานยนต์ รวมถึงแผง OLED แบบยืดหยุ่นที่ใช้ในรุ่น Cadillac และ Mercedes-Benz ในงาน SID 2022 LG Display ได้แสดงแผง OLED สำหรับยานยนต์ขนาด 34 นิ้วที่ใช้ในแนวคิดหน้าจอเคลื่อนที่ขนาดใหญ่พิเศษของ Hyundai Mobis และแผง OLED สำหรับยานยนต์แบบยืดหยุ่นของบริษัทใช้โครงสร้างซ้อน RGB สองชั้นแบบคู่ขนานเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือ[ 268 ] LG Display ได้จัดหาจอแสดงผลสมาร์ทโฟนให้กับ Apple [ 269 ]ในปี 2024 Apple เริ่มสั่งซื้อจอแสดงผล OLED จาก BOE Technology และ LG Display สำหรับ iPhone รุ่นราคาประหยัด ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงที่กว้างขึ้นจากจอแสดงผล LCD ใน iPhone [ 270 ]
ความคืบหน้าล่าสุด (2026)
ในปี 2026 LG ได้นำเสนอนวัตกรรมหลายอย่างในกลุ่มผลิตภัณฑ์ OLED รวมถึงระบบภาพ "Hyper Radiant Color Tech" และการออกแบบ OLED "Wallpaper" ที่ได้รับการปรับปรุง[ 271 ]
เทคโนโลยีสีไฮเปอร์เรเดียนท์
ในปี 2026 LG ได้แนะนำ "Hyper Radiant Color Tech" ซึ่งเป็นระบบภาพแบบบูรณาการสำหรับโทรทัศน์ OLED รุ่นต่างๆ เทคโนโลยีนี้แสดงถึงนวัตกรรมล่าสุดของ LG OLED ที่เน้นความสว่าง ระดับสีดำ และประสิทธิภาพที่ปราศจากแสงสะท้อน [ 271 ]
การสะท้อนแสงแบบพรีเมียมฟรี
ระบบนี้มีคุณสมบัติเพื่อลดการสะท้อนแสงบนพื้นผิวในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสว่าง Intertek ได้รับรองเทคโนโลยีนี้ว่าเป็น "Reflection Free Premium" หลังจากวัดค่าการสะท้อนแสงได้น้อยกว่า 0.5% ที่ความยาวคลื่น 550 นาโนเมตร[ 272 ]ตัวชี้วัดนี้มีจุดประสงค์เพื่อรักษาระดับความคมชัดเมื่อใช้จอแสดงผลในสภาพแสงแวดล้อมสูง
สีดำที่สมบูรณ์แบบเสมอ
"Perfect Black Always" ช่วยให้มั่นใจได้ว่าระดับสีดำจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงความสว่างโดยรอบ UL Solutions ได้ตรวจสอบแล้วว่าจอแสดงผลยังคงรักษาระดับสีดำไว้ต่ำกว่า 0.24 นิตเมื่อสัมผัสกับแสงโดยรอบ 500 ลักซ์ ตามมาตรฐานการวัด IDMS 11.5 [ 273 ]
สีที่สมบูรณ์แบบ
ส่วนประกอบ "สีที่สมบูรณ์แบบ" เน้นที่ความแม่นยำและปริมาณของสี รุ่น OLED ส่วนใหญ่ในปี 2026 รองรับความแม่นยำของสี 100% และปริมาณสี 100% ภายใต้แสงแวดล้อม 500 ลักซ์ UL ได้ตรวจสอบประสิทธิภาพนี้แล้ว โดยระบุระดับความสม่ำเสมอของสีที่เกิน 99% เมื่อความสว่างของห้องเพิ่มขึ้น[ 274 ]
ตัวเพิ่มความสว่าง
คุณสมบัติ "Brightness Booster" จับคู่โปรเซสเซอร์ AI alpha 11 กับอัลกอริทึม Light Boosting อัลกอริทึมนี้จะวิเคราะห์เฟรมภาพแต่ละเฟรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความคมชัดเฉพาะจุด ซึ่งจะเพิ่มความสว่างของพื้นที่เฉพาะเพื่อรักษาความชัดเจนของรายละเอียดทั่วทั้งหน้าจอ[ 271 ]
วอลเปเปอร์ทีวี
ในปี 2026 LG ได้เพิ่มซีรีส์ OLED evo W6 ลงในกลุ่มผลิตภัณฑ์ รุ่นนี้มีความหนา 9 มม. และได้รับการออกแบบมาสำหรับการติดตั้งบนผนังเรียบ โดยมีความหนาเพิ่มขึ้นเพื่อความแข็งแรงของโครงสร้างเมื่อเทียบกับรุ่นปี 2017 ใช้กล่อง Zero Connect แยกต่างหากสำหรับอินพุตและการประมวลผลฮาร์ดแวร์ ซึ่งสามารถทำงานได้ในระยะห่างสูงสุด 10 เมตรจากจอแสดงผล[ 275 ]
LG ทำการตลาดระบบนี้ว่าเป็นทีวี "ไร้สายอย่างแท้จริง" เครื่องแรกของโลกที่สามารถส่งสัญญาณวิดีโอ 4K ที่อัตราการรีเฟรช 165 Hz โดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล นอกจากนี้ ซีรีส์ W6 ยังรองรับระบบเสียงหลายช่องสัญญาณและคุณสมบัติการเล่นเกม เช่น อัตราการรีเฟรชแบบแปรผัน (VRR) ผ่าน NVIDIA G-SYNC และ AMD FreeSync Premium [ 271 ]
มิตซูบิชิ
Lumiotec เป็นบริษัทแรกของโลกที่พัฒนาและจำหน่ายแผงไฟ OLED ที่ผลิตในปริมาณมากซึ่งมีความสว่างและอายุการใช้งานยาวนานเช่นนี้มาตั้งแต่เดือนมกราคม 2554 Lumiotec เป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง Mitsubishi Heavy Industries, ROHM, Toppan Printing และ Mitsui & Co. เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2554 Mitsubishi Electricได้ติดตั้ง 'ทรงกลม' OLED ขนาด 6 เมตรในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์โตเกียว[ 276 ]
กลุ่มแนะนำ
เมื่อวันที่ 6 มกราคม 2554 บริษัทเทคโนโลยี Recom Group ซึ่งตั้งอยู่ในลอสแอนเจลิส ได้เปิดตัวแอปพลิเคชันสำหรับผู้บริโภคที่ใช้จอ OLED ขนาดเล็กเป็นครั้งแรกในงาน Consumer Electronics Show ที่ลาสเวกัส โดยเป็น จอ OLED ขนาด 2.8 นิ้ว (7 ซม.) ที่ใช้เป็นป้ายชื่อวิดีโอแบบสวมใส่ได้[ 277 ]ในงาน Consumer Electronics Show ปี 2555 Recom Group ได้เปิดตัวธงไมโครโฟนวิดีโอตัวแรกของโลก ซึ่งประกอบด้วย จอ OLED ขนาด 2.8 นิ้ว (7 ซม.) จำนวน 3 จอ บนธงไมโครโฟนมาตรฐานของผู้ประกาศข่าว ธงไมโครโฟนวิดีโอนี้ทำให้สามารถแสดงเนื้อหาวิดีโอและโฆษณาบนธงไมโครโฟนมาตรฐานของผู้ประกาศข่าวได้[ 278 ]
เดลล์
เมื่อวันที่ 6 มกราคม 2016 Dell ประกาศเปิดตัวจอภาพ OLED รุ่น Ultrasharp UP3017Q ในงาน Consumer Electronics Show ที่ลาสเวกัส[ 279 ]จอภาพดังกล่าวได้รับการประกาศว่ามีแผง OLED ขนาด 30 นิ้ว (76 ซม.) ความละเอียด 4K UHD พร้อม อัตราการรีเฟรช 120 Hz เวลาตอบสนอง 0.1 มิลลิวินาที และอัตราส่วนคอนทราสต์ 400,000:1 จอภาพนี้มีกำหนดวางจำหน่ายในราคา 4,999 ดอลลาร์สหรัฐ และวางจำหน่ายในเดือนมีนาคม 2016 เพียงไม่กี่เดือนต่อมา เมื่อสิ้นเดือนมีนาคม จอภาพนี้ก็ยังไม่ได้วางจำหน่ายในตลาด และ Dell ก็ไม่ได้ให้เหตุผลใดๆ เกี่ยวกับความล่าช้าดังกล่าว รายงานระบุว่า Dell ยกเลิกการผลิตจอภาพนี้ เนื่องจากบริษัทไม่พอใจกับคุณภาพของภาพจากแผง OLED โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงของสีที่เกิดขึ้นเมื่อมองจากด้านข้าง[ 280 ]เมื่อวันที่ 13 เมษายน 2560 Dell ได้วางจำหน่ายจอภาพ OLED รุ่น UP3017Q ในราคา 3,499 ดอลลาร์สหรัฐ (ลดลง 1,500 ดอลลาร์สหรัฐ จากราคาเดิมที่ประกาศไว้ในงาน CES 2016 ที่ 4,999 ดอลลาร์สหรัฐ) นอกจากราคาที่ลดลงแล้ว จอภาพรุ่นนี้ยังมี อัตราการรีเฟรช 60 Hz และอัตราส่วนคอนทราสต์ 1,000,000:1 ณ เดือนมิถุนายน 2560 จอภาพรุ่นนี้ไม่มีจำหน่ายแล้วบนเว็บไซต์ของ Dell
แอปเปิล
Appleเริ่มใช้แผง OLED ในนาฬิกาของตนในปี 2015 และในแล็ปท็อปในปี 2016 โดยเริ่มจากการนำแถบสัมผัส OLED มาใช้ใน MacBook Pro [ 281 ]ในปี 2017 Apple ประกาศเปิดตัวiPhone X รุ่นครบรอบ 10 ปี ซึ่งใช้จอแสดงผล OLED ที่ได้รับการปรับแต่งเป็นพิเศษโดยได้รับอนุญาตจาก Universal Display Corporation [ 282 ]ยกเว้นiPhone SE , iPhone XR และ iPhone 11 แล้ว iPhone ทุกรุ่นที่วางจำหน่ายหลังจากนั้นก็ใช้จอแสดงผล OLED เช่นกัน ในปี 2024 Apple ประกาศเปิดตัวiPad Pro รุ่นที่ 7ซึ่งมีแผง "tandem OLED" [ 283 ]เพื่อพยายามเพิ่มความสว่างของแผง
นินเทนโด
Nintendo Switch รุ่นที่สามซึ่งเป็นระบบเกมไฮบริด มีแผง OLED แทนที่ แผง LCD ของรุ่นดั้งเดิม ประกาศในฤดูร้อนปี 2021 และวางจำหน่ายในวันที่ 8 ตุลาคม 2021 [ 284 ]
การใช้งานเบ็ดเตล็ด
เซ็นเซอร์เคมี
พบว่า OLED สามารถตรวจจับออกซิเจน ไฮโดรคาร์บอน อิมมูโนแอสเซย์ และกลูโคสได้[ 285 ]ผ่านการเรืองแสงและการเปล่งแสง การตรวจจับออกซิเจนผ่าน OLED ทำได้โดยการเรืองแสงด้วยแสง การเรืองแสงด้วยไฟฟ้า และโฟโตดีเทคเตอร์ ฟิล์มเซ็นเซอร์จะถูกวางไว้ด้านหนึ่งของพื้นผิว และอีกด้านหนึ่งจะวางแอโนดโปร่งใสไว้ด้านบน จากนั้นจึงวางชั้นอินทรีย์ และสุดท้ายก็วางแคโทดเพื่อทำให้เซ็นเซอร์สมบูรณ์ มีการวางสีย้อมเพื่อตรวจจับความเข้มของแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะ สีย้อมนี้มักจะสามารถดับแสงออกซิเจนที่มีอยู่ได้[ 286 ]ทำให้โฟโตดีเทคเตอร์ซึ่งอยู่เหนือแคโทดสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความเข้มได้[ 287 ]เซ็นเซอร์ไฮโดรคาร์บอนทำงานสำหรับไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติก ซึ่งโดยทั่วไปคือเมทานอลและเอทานอล[ 288 ]ในการตั้งค่าที่คล้ายคลึงกับอุปกรณ์ตรวจจับออกซิเจน OLED ช่วยให้สามารถเปล่งแสงได้ซึ่งมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความเข้มของแสงที่ตรวจจับได้โดยโฟโตดีเทคเตอร์ อิมมูโนเซนเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ของอิมมูโนแอสเซย์โดยทำให้โฟโตลูมิเนสเซนซ์ลดลงเมื่อแอนติบอดีทำปฏิกิริยากับเซนเซอร์มากขึ้น[ 285 ]เซนเซอร์กลูโคสตรวจจับการมีอยู่ของกลูโคสในเลือดโดยการตรวจจับการมีอยู่ของกลูโคสออกซิเดสด้วยวิธีการตรวจจับออกซิเจนข้างต้น รวมถึงการเพิ่มสีย้อมเรืองแสงหลายชนิด สีย้อมบ่งชี้ และสีย้อมอ้างอิงซึ่งไวต่อออกซิเจน[ 289 ]อีกวิธีหนึ่งคือการตรวจจับผลพลอยได้จากกลูโคสออกไซด์[ 290 ]
กล้องมองกลางคืน
OLED ยังถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงแว่นมองกลางคืนอีกด้วย[ 291 ]แสงอินฟราเรดใกล้ที่ถูกแปลงเป็นแสงที่ผู้ใช้มองเห็นผ่านหน้าจอสามารถปรับปรุงได้ด้วยการใช้หน้าจอ OLED ในปี 2024 ห้องปฏิบัติการที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนได้ใช้หน้าจอ OLED เพื่อทำให้แว่นมองกลางคืนมีขนาดเล็กลง โดยทั่วไปแล้วแว่นมองกลางคืนจะทำงานที่อัตราส่วน 1:1 ของจำนวนโฟตอนที่ป้อนเข้าไปต่อจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมา แต่การพัฒนาใหม่นี้ทำให้อัตราส่วนเพิ่มขึ้นเป็น 1 โฟตอนที่ป้อนเข้าไปต่อ 5 โฟตอนที่ปล่อยออกมา เนื่องจากหน้าจอมีความหนาน้อยกว่า 1 ไมครอน ทำให้สามารถซ้อนชั้นของหน้าจอ OLED ได้ ส่งผลให้มีเอาต์พุตสูงขึ้น[ 291 ]
วิจัย
การวิจัยเกี่ยวกับไดโอดเปล่งแสง อินทรีย์สีขาว เริ่มต้นขึ้นก่อนที่จะมีการนำไปใช้ในโทรทัศน์ OLED [ 292 ] [ 293 ]ในปี 1995 Junji Kido, Masato Kimura และ Katsutoshi Nagai ได้อธิบายอุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์สีขาวแบบหลายชั้น[ 293 ]ต่อมาการวิจัย OLED สีขาวได้ตรวจสอบโครงสร้างของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพ คุณภาพสี และการสกัดแสง[ 292 ]
ในปี 2545 Eastman Kodak และ Sanyo Electricได้สาธิต OLED สีขาวที่เน้นการแสดงผลโดยใช้ตัวกรองสีซึ่งแตกต่างจากต้นแบบ OLED รุ่นก่อนหน้าจากToshibaและSonyที่ใช้จุดเรืองแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ต้นแบบของ KodakและSanyoใช้แสงจากชั้นเรืองแสงสีขาวที่ผ่านตัวกรองสี[ 294 ]
ผลงานโทรทัศน์ OLED WRGB ของ LG Display ผสมผสานแผงทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางออกไซด์ การเปล่งแสง OLED สีขาว การห่อหุ้มเฟสของแข็ง และเทคโนโลยีการชดเชยสำหรับการผลิตจอแสดงผล OLED ขนาดใหญ่[ 295 ]
ในปี 2557 บริษัทมิตซูบิชิ เคมิคอล คอร์ปอเรชั่น (MCC) ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของมิตซูบิชิ เคมิคอล โฮลดิ้งส์ได้พัฒนาแผง OLED ที่มีอายุการใช้งาน 30,000 ชั่วโมง ซึ่งมากกว่าแผง OLED ทั่วไปถึงสองเท่า[ 296 ]
การค้นหาวัสดุ OLED ที่มีประสิทธิภาพได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางโดยวิธีการจำลอง เป็นไปได้ที่จะคำนวณคุณสมบัติที่สำคัญโดยใช้การคำนวณ โดยไม่ขึ้นอยู่กับข้อมูลป้อนเข้าจากการทดลอง[ 297 ] [ 298 ]ทำให้การพัฒนาวัสดุมีราคาถูกลง
เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม 2561 ซัมซุงได้เปิดเผยแผนงานวิจัยของตนในงาน Samsung OLED Forum ปี 2561 ซึ่งรวมถึง Fingerprint on Display (FoD), Under Panel Sensor (UPS), Haptic on Display (HoD) และ Sound on Display (SoD) [ 299 ]
ผู้ผลิตหลายรายกำลังวิจัยกล้องใต้จอ OLED (Under Display Cameras) ด้วยเช่นกัน ตามรายงานของ IHS Markit หัวเว่ยได้ร่วมมือกับBOE , Oppo ร่วมมือ กับ China Star Optoelectronics Technology (CSOT) และXiaomiร่วมมือกับVisionox [ 300 ]
ในปี 2020 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ (QUT) เสนอให้ใช้เส้นผมมนุษย์ซึ่งเป็นแหล่งของคาร์บอนและไนโตรเจนในการสร้างจอแสดงผล OLED [ 301 ]
ในปี 2025 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Turkuและมหาวิทยาลัย Cornellได้พัฒนารูปแบบจำลองที่แสดงให้เห็นว่า OLED แบบโพลาไรตันสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก โดยการใช้ประโยชน์จากสถานะแสง-สสารแบบไฮบริด OLED แบบโพลาไรตันสามารถเพิ่มการแปลงสถานะมืดเป็นสว่างได้มากถึง 10 ล้านเท่า ความก้าวหน้านี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งของโมเลกุลเดี่ยว แม้ว่าการใช้งานในวงกว้างจะยังคงเป็นเรื่องท้าทายเนื่องจากความต้องการสถาปัตยกรรมอุปกรณ์หรือโมเลกุลใหม่[ 302 ]
ดูเพิ่มเติม
- การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการแสดงผล
- จอแสดงผลแบบปล่อยสนามไฟฟ้า – เทคโนโลยีจอแสดงผลแบบแบน
- จอแสดงผลแบบแบน – เทคโนโลยีจอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์
- อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น – การติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนพื้นผิวพลาสติกที่ยืดหยุ่นได้
- ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์แบบยืดหยุ่น
- รายชื่อเทคโนโลยีเกิดใหม่
- รายชื่อผู้ผลิตจอแบน
- อิเล็กทรอนิกส์ระดับโมเลกุล – สาขาหนึ่งของเคมีและอิเล็กทรอนิกส์
- ทรานซิสเตอร์เปล่งแสงอินทรีย์ – ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่งที่เปล่งแสงได้
- อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ – อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นโดยวิธีการพิมพ์ต่างๆ
- จอแสดงผลควอนตัมดอท – ประเภทของอุปกรณ์แสดงผล
- กระบวนการผลิตแบบม้วนต่อม้วน – กระบวนการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- โทนสีอ่อนบนพื้นมืด – ประเภทของโทนสี(โหมดมืด)
- จอแสดงผลแบบอิเล็กตรอนนำไฟฟ้าบนพื้นผิว – จอ CRT
- จอแสดงผล LED
- ไมโคร LED
- ไฟ LED ขนาดเล็ก
หมายเหตุ
- ^พลังงานที่วัสดุดูดซับจะถูกปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน โดยทั่วไปแล้ว โฟตอนเหล่านี้จะมีพลังงานเท่ากันหรือน้อยกว่าพลังงานที่ดูดซับเข้าไปในตอนแรก ปรากฏการณ์นี้เองที่ทำให้ LED สร้างแสงได้
อ่านเพิ่มเติม
- T. Tsujimura, พื้นฐานและการประยุกต์ใช้งานจอแสดงผล OLED , ชุดหนังสือเทคโนโลยีจอแสดงผล Wiley-SID, นิวยอร์ก (2017). ISBN 978-1-119-18731-8.
- P. Chamorro-Posada, J. Martín-Gil, P. Martín-Ramos, LM Navas-Gracia, Fundamentos de la Tecnología OLED ( ความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยี OLED ) มหาวิทยาลัยบายาโดลิด ประเทศสเปน (2551) ไอเอสบีเอ็น 978-84-936644-0-4สามารถเข้าถึงได้ทางออนไลน์ โดยได้รับอนุญาตจากผู้เขียนแล้ว ที่เว็บไซต์: Fundamentos de la Tecnología OLED
- Kordt, Pascal และคณะ (2015). "การสร้างแบบจำลองของไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์: จากคุณสมบัติระดับโมเลกุลไปจนถึงคุณสมบัติของอุปกรณ์" วัสดุเชิงฟังก์ชันขั้นสูง25 (13): 1955– 1971. Bibcode : 2015AdvFM..25.1955K . doi : 10.1002/adfm.201403004 . hdl : 21.11116/0000-0001-6CD1-A . S2CID 18575622 .
- ชินาร์, โจเซฟ (บรรณาธิการ), อุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์: การสำรวจ . นิวยอร์ก: สปริงเกอร์-เวอร์แลก (2004). ISBN 0-387-95343-4.
- Hari Singh Nalwa (บรรณาธิการ), Handbook of Luminescence, Display Materials and Devices , เล่ม 1–3. American Scientific Publishers, Los Angeles (2003). ISBN 1-58883-010-1เล่มที่ 1: ไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์
- Hari Singh Nalwa (บรรณาธิการ), Handbook of Organic Electronics and Photonics , เล่ม 1–3. American Scientific Publishers, Los Angeles (2008). ISBN 1-58883-095-0.
- มุลเลน, เคลาส์ (บรรณาธิการ), อุปกรณ์เปล่งแสงอินทรีย์: การสังเคราะห์ คุณสมบัติ และการประยุกต์ใช้งานไวลีย์-วีเอช (2006). ISBN 3-527-31218-8
- Yersin, Hartmut (บรรณาธิการ), OLED ประสิทธิภาพสูงด้วยวัสดุเรืองแสง . Wiley-VCH (2007). ISBN 3-527-40594-1
- Kho, Mu-Jeong, Javed, T., Mark, R., Maier, E. และ David, C. (2008) 'รายงานฉบับสุดท้าย: ระบบไฟส่องสว่างแบบโซลิดสเตท OLED – Kodak European Research' โครงการ MOTI (การจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม) คณะบริหารธุรกิจ Judge แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และ Kodak European Research รายงานฉบับสุดท้ายนำเสนอเมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2551 ณ Kodak European Research ที่ Cambridge Science Park เมืองเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร หน้า 1–12
- นิตยสาร Display, New Vision (12 กุมภาพันธ์ 2018). "ท่ามกลางการแข่งขันที่ดุเดือด OLED, LCD หรือ PMOLED แบบไหนดีกว่ากัน" . Medium .
ลิงก์ภายนอก
- OLED, LCD และ TFT - โครงสร้างและความแตกต่าง ข้อดีและข้อเสียเก็บถาวรเมื่อ 25 พฤษภาคม 2021 ที่Wayback Machine 08 กรกฎาคม 2020
- โครงสร้างและหลักการทำงานของ OLED และจอแสดงผลแบบเปล่งแสงด้วยไฟฟ้าเก็บถาวรเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2019 ที่Wayback Machine
- วิดีโอแนะนำเทคโนโลยี OLED จาก MIT
- รายชื่อผลิตภัณฑ์ OLED ตั้งแต่ปี 1996 จนถึงปัจจุบัน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ จอ OLED
ได โอดเปล่งแสงอินทรีย์ ( OLED ) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ไดโอด เปล่ง แสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์อินทรีย์ ( Organic EL ) [ 1 ] [ 2 ] เป็น ไดโอดเปล่งแสง (LED) ชนิดหนึ่งซึ่ง ชั้นเปล่งแสง...
ประวัติศาสตร์
André Bernanose และเพื่อนร่วมงานที่ Nancy-Université ได้ทำการสังเกตการณ์ การเปล่งแสงด้วยไฟฟ้า ในวัสดุอินทรีย์เป็นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1950 พวกเขาใช้ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ สูง ในอากาศกับวัสดุต่างๆ เช่น สีย้อม อะคริดีนออเรนจ์ ซึ่งถูกเคลือบหรือละลายใน ฟิล์มบาง...
จอ OLED ที่ใช้งานได้จริง
นักเคมี Ching Wan Tang และ Steven Van Slyke ที่ Eastman Kodak สร้างอุปกรณ์ OLED ที่ใช้งานได้จริงเครื่องแรกในปี 1987 [ 27 ] อุปกรณ์นี้ใช้โครงสร้างสองชั้นที่มีชั้นการขนส่งรูและชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนแยกกัน...
หลักการทำงาน
โดยทั่วไป OLED ประกอบด้วยชั้นของวัสดุอินทรีย์ที่อยู่ระหว่างอิเล็กโทรดสองตัว คือ แอโนด และ แคโทด ซึ่งทั้งหมดถูกเคลือบอยู่บน พื้นผิว โมเลกุลอินทรีย์นำไฟฟ้าได้เนื่องจาก การกระจายตัว ของ อิเล็กตรอนไพ ที่เกิดจาก การคอนจูเกชัน ทั่วทั้งโมเลกุลหรือบางส่วน...