POLED-экран: технология и характеристики¶
POLED (аббревиатура от Plastic OLED или Polymer OLED) — тип органического светодиодного экрана, в котором в качестве материала для излучающих слоёв используются полимерные (пластиковые) органические соединения, а не маломолекулярные органические вещества, применяемые в стандартных OLED-матрицах. Такие дисплеи выпускает прежде всего южнокорейская компания Samsung Display, а термин закрепился в маркетинге смартфонов серии Galaxy (например, Galaxy S, Galaxy Note и Fold) как обозначение фирменных гибких OLED-панелей на пластиковой подложке.
¶Отличие от AMOLED и OLED
Терминология в области органических дисплеев часто путается, поэтому важно разграничить понятия:
- OLED — общее название технологии, в которой органические полупроводники излучают свет при прохождении электрического тока.
- AMOLED (Active Matrix OLED) — OLED-матрица с активной адресацией пикселей, в которой каждый пиксель управляется индивидуальным тонкоплёночным транзистором (TFT). Аббревиатура описывает способ управления, а не материал.
- POLED — уточнение, указывающее, что подложка дисплея выполнена из пластика (полимера), а не из стекла, и что в излучающих слоях применяются полимерные материалы.
По сути, POLED — это разновидность AMOLED: все панели Samsung, маркируемые как POLED, являются активными матрицами. Разница со «стеклянными» OLED заключается в подложке и в некоторых технологических этапах производства.
¶Материалы и конструкция
В классических OLED-дисплеях излучающие слои формируют из маломолекулярных органических соединений методом вакуумного испарения. В POLED в качестве эмиттеров используют полимеры — длинные цепи органических молекул, которые можно наносить из растворов методом печати (инк-джет, шелкография). Это теоретически упрощает изготовление больших панелей и снижает материалоёмкость.
Ключевое конструктивное отличие — подложка. Вместо традиционного стекла используется тонкий полимерный плёнкообразный материал (чаще всего полиимид). Полиимидовая подложка обладает рядом свойств:
- гибкость, допускающая сгибание дисплея без разрушения;
- малая толщина, что уменьшает вес и габариты модуля;
- высокая термостойкость, необходимая для последующих технологических операций;
- устойчивость к механическим деформациям.
Полимерная подложка, однако, менее прозрачна и более гигроскопична, чем стекло, поэтому в многослойной структуре дисплея применяются дополнительные барьерные плёнки, за органические слои от проникновения влаги и кислорода.
¶Преимущества
- Гибкость и складываемость. Основное практическое достоинство: пластиковая подложка позволяет создавать изогнутые экраны, экраны с закруглёнными краями и полностью складные устройства (Galaxy Fold, Galaxy Z Flip).
- Ударопрочность. Полимерный дисплей не разбивается при падении так, как стеклянный: трещины в подложке не возникают, повреждение обычно ограничивается защитным покрытием.
- Меньшая толщина и вес. Модуль POLED тоньше и легче эквивалентного стеклянного OLED, что критично для компактной электроники.
- Потенциально более дешёвое производство. Нанесение полимеров из растворов методом печати теоретически проще и экономичнее, чем вакуумное напыление маломолекулярных материалов, хотя на практике массовое внедрение печатных OLED-линий до сих пор ограничено.
¶Недостатки
- Стоимость. Производство гибких POLED-матриц сложнее и дороже изготовления обычных стеклянных OLED, что сказывается на цене устройств.
- Органические слои чувствительны к влаге. Полимерная подложка хуже защищает эмиттеры от диффузии воды, поэтому требуются дополнительные барьерные слои.
- Выгорание. Как и все OLED, POLED подвержены деградации органических материалов: при длительном показе статичных изображений возможен эффект «призрачного изображения» (burn-in).
- Ограниченная яркость и ресурс по сравнению с LCD в отдельных сценариях, хотя современные POLED заметно превзошли ранние поколения по яркости и энергоэффективности.
¶Применение
Основная область применения POLED — экраны премиальных смартфонов. Samsung Display с 2010-х годов выпускает гибкие OLED-панели, которые маркируются как Super AMOLED, Dynamic AMOLED и просто POLED в спецификациях. Технология также применяется в:
- складных смартфонах (линейки Galaxy Z Fold и Galaxy Z Flip);
- смартфонах с изогнутыми краями экрана;
- часах и носимых устройствах с гибкими или круглыми дисплеями;
- отдельных моделях телефонов других производителей, закупающих панели у Samsung Display и LG Display.
LG Display также выпускала панели POLED, в частности для смартфонов Google Pixel (модели Pixel 2 XL, Pixel 3 XL), однако позднее компания сместила акцент на телевизионные WOLED-панели.
¶POLED и P-OLED от LG
Стоит различать POLED (Samsung) и P-OLED — обозначение, которое использовала LG Display для своих пластиковых OLED-панелей для смартфонов и автомобильных дисплеев. Несмотря на сходство названий, это независимые продуктовые линейки разных производителей, хотя технологическая база схожа: полимерная подложка и органические излучающие слои.
¶Перспективы
Развитие POLED-технологии идёт в направлении увеличения плотности пикселей (для AR/VR-устройств), снижения стоимости производства за счёт перехода на печатные методы нанесения, а также создания более прочных сгибаемых конструкций с увеличенным ресурсом сгибов. Прогнозируется рост рынка гибких OLED-панелей, что связано с распространением складных смартфонов и появлением новых форм-факторов мобильной электроники.
¶Источники
- Документации Samsung Display по технологиям OLED-панелей
- Материалы LG Display о P-OLED
- Обзорные публикации о технологии OLED и её разновидностях
