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OLED-Technologie verständlich erklärt

Keine Angst vor OLED


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Sind OLEDs dunkel?

Beim Studium eines Datenblatts fällt auf, dass die angegebene Helligkeit im Vergleich zu TFT eher niedrig ist: je nach Farbe liegt sie zwischen 80 und 150 cd/m². Daraus zu schließen, OLEDs seien schlecht ablesbar, ist nicht richtig: Die Ablesbarkeit hängt vom Kontrast, also dem Verhältnis zwischen hell (eingeschaltetes Pixel) und dunkel (Hintergrund) ab. Weil kein Backlight von hinten durchscheint, ist der Hintergrund bei OLED sehr dunkel. Anders als TFT benötigen OLEDs für ihre Funktion zwar keinen Polfilter, können aber mit ihm den Kontrast steigern, indem Reflexionen des Auflichts eliminiert werden. Eine absolut hohe Helligkeit ist für das Ablesen nicht nötig. Als Beispiel seien Sportuhren mit Pulsmesser genannt, die auch bei großer Helligkeit im Außenbereich ablesbar sind.

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Bild 3: Monochrome Displays
© Hy-Line

Die Lebensdauer von OLED wird ebenso definiert wie von TFT: Sie bezeichnet die Zeit, die vergeht, bis die anfängliche Helligkeit auf 50 % zurückgegangen ist. Bei TFT lässt die Helligkeit des LED-Backlights nach, bei OLED das Display selbst. Im Betrieb hängt die Lebensdauer von verschiedenen Faktoren ab, vor allem Temperatur und Helligkeit. Je nach emittierter Farbe haben Leuchtmaterialien unterschiedliche Lebensdauern, von blau mit 30.000 h bis hin zu gelb mit 150.000 h.

Umwelteinflüsse sind unabhängig vom Betrieb und begrenzen die Lebensdauer bei Lagerung. Feuchtigkeit und Sauerstoff reagieren chemisch mit den organischen Materialien. Sie sind durch das Design der Verkapselung der Zelle gut beherrschbar und spielen nur eine untergeordnete Rolle.

Unerwünschte Display-Effekte

Der Effekt der (differenziellen) Alterung einzelner Pixel durch den Betrieb ist unter verschiedenen Begriffen bekannt: Burn in, Image-Sticking, Persistence oder Ghosting. Das menschliche Auge erkennt Unterschiede in der Helligkeit recht gut.

Daher sollte der GUI-Designer dafür sorgen, dass alle Pixel eines Displays ungefähr gleich lang eingeschaltet sind, und statische Bildinhalte vermeiden. In manchen Applikationen ist dies nicht möglich, also müssen andere Strategien befolgt werden. Screen-Saver eignen sich, wenn der Display-Inhalt nicht permanent abgelesen werden muss. Der Schutz greift dann, wenn der Anwender nicht aktiv mit dem Display arbeitet, zum Beispiel bei Status-Anzeigen, Energie-Zählern oder Messgeräten. Der originale Bildinhalt wird durch einen Tastendruck, eine Touch-Betätigung oder Änderung von Werten reaktiviert.

OLEDs werden überall dort eingesetzt, wo eine kleine Anzeige mit nicht allzu hohem Informationsgehalt dem Anwender Auskunft über den Status eines Systems geben kann. Beispiele aus der Praxis sind Weiße Ware (Wasch- und Spülmaschinen, Kaffeevollautomaten), professionelles Audio (Konferenzsysteme, Rufanlagen, Mischpulte, tragbare Mikrofone), Alarmanlagen, portable Zahlungsterminals (EC/Kreditkarte, Fahrkarten/Tickets), Settop-Boxen (designgetrieben: der Display-Hintergrund ist tiefschwarz), DSL- und LAN-Router, tragbare Medizin-Geräte zur Bestimmung von Blutsauerstoff, Glukose und Blutdruck, einfache Verkaufsautomaten (Zigaretten, Geldwechsler), Sensoren zur allgemeinen Datenerfassung in der Industrie, Test- und Messgeräte sowie Verbrauchsmessung (Gas/Wasser/Elektrizität).

Wie geht es weiter? Ein Ausblick

Die Hersteller von OLEDs arbeiten an der Weiterentwicklung ihrer Technologie. Getrieben durch den Einsatz in Konsumgütern werden künftige Display-Generationen verfeinert: im ersten Schritt werden die Substrat-Gläser dünner, Konturen müssen nicht unbedingt rechteckig sein, und durch eine optimierte Fertigung können die Ränder des Displays schlanker sein.

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Bild 4: Ablesbarkeit eines OLED im Auflicht (hier von links oben)
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In der nächsten Generation stehen flexible Substrate zur Verfügung, die 2D-gekrümmte Oberflächen oder biegbare Displays ermöglichen. Anwendungen sind zum Beispiel Wearable-Displays, die am Körper oder in der Kleidung integriert werden.

Ein weiterer Schritt ist die Optimierung der optischen Eigenschaften. Bislang bieten die OLED-Schichten nur eine eingeschränkte Transparenz von wenigen 10 %. Zukünftige Materialien werden eine deutlich gesteigerte Lichtdurchlässigkeit ermöglichen, was den Weg für neuartige Anwendungen frei macht. Im Ziel sind dabei Head-up-Displays oder Brillen für Augmented Reality, aber auch optische Messinstrumente wie Lupen mit eingeblendetem Fadenkreuz oder Lineal.


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