Warum werden OLEDs in Bildschirmen mit LEDs verwendet?

Ich habe versucht, diese Frage zu googeln und konnte keine Informationen finden. Und nachdem ich einige Informationen darüber gelesen habe, wie sie funktionieren, habe ich keinen signifikanten Unterschied festgestellt, abgesehen davon, dass OLEDs aus organischen Elementen bestehen. Auch würde ich gerne wissen, ob die Tendenz zum Ausbrennen von OLEDs auch bei LEDs zu sehen ist? Und die Hauptfrage ist, warum sie einen neuen LED-Typ entwickeln und nicht einfach den klassischen LED-Kristall auf ein flaches Stück Plastik oder was auch immer sie verwenden, legen und daraus ein Display machen?

Eigentlich viele Displays tun Einsatz LEDs - aber soweit ich weiß, nur für sehr großen Displays. Suchen Sie einfach nach "LED-Beschilderung" und Sie werden eine ganze Unterbranche rund um Displays aus LEDs sehen. Und ich meine echte Full-Motion-Video-Displays. Sie haben wahrscheinlich schon einmal eine auf einer Werbetafel gesehen.

Sie stellen auch kleine Displays aus LEDs her oder zumindest. Hier ist einer von HP. Es hebt auch die Probleme mit diesem ziemlich gut hervor (Sie müssen möglicherweise vergrößern):

LEDs sind einzelne Stücke zerhackten Wafers, Motive von Festkörpermagie, aber dennoch Stücke von etwas Gleichem. Alle LEDs dieses Typs erfordern einige Dinge, die ihre Verwendung in Dingen wie Personal-Computer-Bildschirmen weitgehend unpraktisch machen.

In erster Linie muss man die einzelnen LEDs nehmen und eine Maschine muss jeden einzelnen positionieren. Dies beläuft sich auf 2 Millionen einzelne LEDs, die für einen 1080p-Bildschirm präzise platziert werden müssen. Und dies setzt voraus, dass jede LED eine RGB-LED ist und 3 LEDs auf einem einzelnen Chip hat. Wenn nicht, steigt diese Zahl auf 6 Millionen LEDs, die positioniert werden müssen.

Nehmen wir an, es gibt eine Maschine, die dies mit der für einen Bildschirm erforderlichen nahezu perfekten Genauigkeit und mit enormer Geschwindigkeit tun kann. So schnell, dass man 2 Millionen LEDs für nicht nur einen Bildschirm, sondern mehrere pro Minute positionieren kann . Weit über 100 Millionen LCD-Bildschirme werden pro Jahr hergestellt. Ein hoher Fertigungsdurchsatz ist ein Muss.

Aber tun wir mal so, als wäre das kein Problem. Die nächste Hürde ist, dass all diese LEDs elektrische Verbindungen zu ihren Chips benötigen. Und selbst die Verwendung von RGB-Chips hilft uns hier nicht weiter, da mindestens jedes LED-Pixel 4 Verbindungen benötigt. Die einzige Möglichkeit, dies für die Arten von Dies / Wafern zu tun, die zur Herstellung von LEDs verwendet werden, ist das Drahtbonden. Dies bedeutet im wahrsten Sinne des Wortes, sehr kleine Drähte zu nehmen und diese mit Hitze und Druck an den richtigen Stellen auf einer Matrize zu verschweißen.

Sie müssen also 8 Millionen Drähte anschließen. Das ist einfach unpraktisch. Vergleichen Sie diese Zahl mit den Anschlüssen für eine CPU, bei der etwa 1000 Drahtbonds hergestellt werden. Wir haben Maschinen, die dies mit bemerkenswerter Geschwindigkeit können, aber es sind immer noch 3 Größenordnungen zu langsam dafür.

Wenn Sie sich das HP-Bild ansehen, sehen Sie das ganz deutlich: Jede LED ist eine separate Komponente, und jede ist einzeln drahtgebondet.

Ich habe mir nicht einmal die Mühe gemacht, auf andere Themen wie das einfache Verwalten so vieler Verbindungen einzugehen.

Nun könnte man sich fragen, warum wir nicht einfach ein Bündel von LEDs auf einem Wafer in einem Gitter herstellen, wobei die Verbindungen wie bei jeder anderen integrierten Schaltung integriert sind.

Die Antwort sind Kosten. Wafer-Bereich ist eine kostbare Ressource, und integrierte Schaltkreise sind aufgrund des Volumens wirtschaftlich. Der Punktabstand vieler Bildschirme wäre viel zu groß und würde viel zu viel Waferfläche verschwenden, um praktisch zu sein. Es wäre wirtschaftlicher, einzelne LED-Chips, die in großen Mengen hergestellt wurden, zu zerschneiden, weshalb ich mich für dieses Beispiel entschieden habe.

Die zweite Antwort ist Rendite (aber das ist auch wirklich eine Art von Kosten). Wenn wir LEDs herstellen, stellen wir eine große Anzahl von LEDs auf einmal her und sortieren sie dann nach Lichtleistung, Farbbalance usw. Leider besteht die Realität darin, dass jedes direkt lithografierte Display so viele tote Pixel aufweist, dass es völlig inakzeptabel ist, und schrecklich ungleichmäßige Helligkeit und Farbe zu booten.

LEDs werden für das verwendet, was sie können: Bulk-Photonenquellen. Und wenn Sie genug skalieren, werden sie sogar als Pixel in Displays wirtschaftlich, aber nur als sehr große, sehr teure Displays, die nicht massenproduziert werden müssen (und auch nicht).

OLEDs unterscheiden sich darin, dass sie massenhaft auf ein bereits vorhandenes Substrat aufgewachsen werden können und kein Drahtbonden erfordern. Stattdessen können sie über dieselbe Dünnschichttechnologie gesteuert werden, die bereits für LCDs verwendet wird - die "Oberseite" des Bildschirms (Oberfläche, die Sie haben) can touch) ist die gemeinsame Verbindung, und die unterste Schicht bestimmt über die Positionen der Elektroden selbst die Pixel. Es gibt also ein gewachsenes organisches Filmsandwich, ein einzelnes Blatt, und die Pixel sind tatsächlich ein Elektrodengitter darunter. Dies macht die Herstellung trivial (im Vergleich zu einzelnen drahtgebundenen LEDs) und ist der gleiche Grund, warum LCDs praktisch und billig sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass OLEDs eine relativ einfache Herstellung von Displays ermöglichen und teilweise dieselben Prozesse wiederverwenden können, die für LCD-Displays verwendet werden, insbesondere für die Elektroden. LEDs sind einfach nicht praktikabel, außer in sehr speziellen Situationen mit geringem Volumen, hohen Kosten und großen Abmessungen, in denen die Zahlen sinnvoll sind. OLEDs sind einfach zu erstellen, LEDs sind viel schwieriger und zu schwierig, um Anzeigen die meiste Zeit zu erstellen.

Für Anwendungen mit geringerer Emitteranzahl, wie z. B. 7-Segment-Anzeigen, werden weiterhin LEDs verwendet. Sogar für winzig kleine Sachen.

OLED-Displays sind viel billiger herzustellen als LED-Matrizen. Im Wesentlichen werden OLEDs im Jet-Druckverfahren hergestellt (nur mit Dampf anstelle von Tröpfchen, die in Tintenstrahldruckern verwendet werden).

LED-Matrizen müssen entweder aus einzelnen Chips zusammengesetzt werden (siehe LED-Anzeigen ) oder auf einem einzelnen Chip gezüchtet werden (siehe MicroLED ). Beide Varianten sind seit mehreren Jahren als Produkte für den kommerziellen Einsatz oder als Demoprodukte erhältlich. LED-Displays sind von Natur aus sehr groß und werden daher in Straßenwerbung und öffentlichen Rundfunkbildschirmen verwendet. Es wird erwartet, dass MicroLED in den kommenden Jahren zu Konsumgütern (mobile Displays und Fernseher) wird.