OLED-Technologie verständlich erklärt Keine Angst vor OLED

OLEDs eignen sich in viele Geräte, vom Designer-Kaffeeautomaten bis hin zum portablen Blutdruck-Messgerät.

OLEDs stehen im Ruf lichtschwach, kurzlebig und unzuverlässig zu sein, dabei punkten sie mit einer niedrigen Stromaufnahme und einem hohen Kontrast. Wie sich das Potenzial der Technologie ausschöpfen lässt, erläutert Rudolf Sosnowsky, Leiter Technik bei Hy-Line.

Von Rudolf Sosnowsky, Leiter Technik bei Hy-Line

Im Zeitalter von IoT, wo jedes Gerät Daten sammelt, bündelt und in die Cloud sendet, liegt der Schwerpunkt der Interaktion mit Sensoren nicht unbedingt in der lokalen Visualisierung, denn die findet dort statt, wo die Daten aggregiert und nach bestimmten Kriterien gefiltert präsentiert werden. Die Anforderung an die Komplexität des lokalen Displays geht damit zurück. Trotzdem steigt der Bedarf gerade an kleinformatigen Displays, denn jeder Sensor muss eingerichtet und parametriert werden, zum Beispiel seine IP-Adresse und der Messbereich, möchte lokale Meldungen absetzen – etwa zur Anforderung einer Wartung oder Ausgabe des Batteriestatus –, oder einen Trend abgeben.

OLED eignen sich dazu besonders, da sie eine niedrige Stromaufnahme haben, einen hohen Kontrast aufweisen und auch von leistungsschwachen CPUs einfach anzusteuern sind. Mit leuchtstarken Farben integrieren sie sich gefällig in viele Geräte vom Designer-Kaffeeautomaten bis hin zum portablen Blutdruck-Messgerät. Das Potenzial der Technologie ist noch nicht ausgeschöpft, und Weiterentwicklungen machen die Displays noch attraktiver.

OLED und LCD im Vergleich

OLED steht für „Organic Light Emitting Device“, wobei „organic“ die Materialien bezeichnet, die zur Funktion des Displays beitragen – also in diesem Fall Materialien der organischen Chemie. Im Gegensatz dazu basieren TFT auf Halbleiter-Materialien der anorganischen Chemie. Im Folgenden soll der Oberbegriff LCD für alle Flüssigkristall-Technologien stehen. Außerdem werden nur passive Displays betrachtet, also solche, bei denen das Bildelement allein durch Anlegen einer Spannung schaltet und nicht, wie bei TFTs, zusätzlich ein Transistor als aktives Bauteil im Spiel ist.

Ein grundlegender Unterschied zwischen OLED und LCD ist, dass LCDs als Ventil für existierendes Licht wirken, das meistens von einer Lichtquelle hinter dem Display stammt. Die Transparenz aller Schichten liegt deutlich unter 10 %, das heißt, dass 90 % des Lichtes verloren gehen. Bild 1 zeigt die typischen Parameter zweier äquivalenter Module in OLED- und TFT-Technologie im Vergleich.

OLEDs benötigen kein Backlight und sind daher dünner als LCDs. Während beim LCD die Leistungsaufnahme hauptsächlich vom Backlight bestimmt wird und konstant ist, nehmen bei OLED nur die aktiv leuchtenden Bildelemente Strom auf. OLEDs haben einen weiten Betrachtungswinkel von nahezu 180° ohne Farbabweichung oder Kontrastverlust. Mit ihren Leuchtmaterialien erreichen OLEDs einen großen Farbraum (Gamut), siehe dazu Bild 2. Ihr Kontrast ist sehr hoch, weil in dunklen Bereichen kein vom Backlight beleuchteter Hintergrund durchscheint. Die Technologie erlaubt einen weiten Temperaturbereich.

Nur Low-End-Anwendungen kommen mit segmentierten Displays aus. Die vielseitigsten Einsatzmöglichkeiten bieten OLEDs als Punktmatrixdisplays. Sie sind in verschiedenen (monochromen) Farben wie gelb, grün, blau-grün, orange, weiß, rot und blau verfügbar. Bringt man zwei Farbstoffe nebeneinander auf demselben Substrat an, können mit dem „Area Colour“ genannten Effekt zwei Bildschirmbereiche mit unterschiedlicher Farbe angezeigt werden. Bild 3 zeigt monochrome Displays in verschiedenen Farbausführungen, im Uhrzeigersinn von links oben grün, gelb, orange, blau-grün und in der Mitte weiß. Ordnet man drei Grundfarben in Streifenform wie bei TFT an, erhält man ein Farbdisplay, das durch Kombination tausende verschiedene Farbtöne anzeigen kann.