OLED-Displays Die Tandem-Architektur durchbricht Nachteile bei Lebensdauer und Helligkeit

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OLED oder LC-Display in der Industrie? Noch dominieren LC-Displays, doch dank der Tandem-Architektur und verbesserter Materialien erobert OLED nun auch die Industriedomäne.

Organische Leuchtdioden (OLED) bestehen aus organischen, halbleitenden Materialien und lassen sich in Dünnschichttechnik kostengünstiger herstellen. Sie erobern zunehmend Anwendungsfelder, die bisher LC-Displays vorbehalten waren. Während LC-Displays im Automotive noch mit 84,06 % Marktanteil dominieren, wächst der OLED-Anteil: Bereits 7 % des Automotive-Display-Markts entfallen auf die OLED und das bei stark steigender Tendenz mit jährlichen Wachstumsraten von über 40 %.

Für Entwickler bringen OLEDs konstruktive Vorteile wie dünnere Bauformen, niedrigere Betriebsspannungen und eliminierte Hintergrundbeleuchtung mit sich. Allerdings mit dem Preis spezifischer Designherausforderungen. Dazu gehören beispielsweise Einbrenneffekte, Helligkeit, Lebensdauer und Herstellungskosten, alles Probleme, die den breiten industriellen Einsatz bisher limitierten.

Die nächste Generation OLED bietet durch verbesserte Architekturen, neue Materialien, clevere Algorithmen und neue Produktionsmethoden vielversprechende Ansätze für die bisherigen technologischen Herausforderungen der OLED-Technologie.

Tandem-OLED als Designlösung

Statische GUI-Elemente verursachen ungleichmäßige Subpixel-Alterung und sichtbares Einbrennen. Tandem-OLED-Architekturen lösen das durch gestapelte Emissionsschichten, die den Stromfluss optimal verteilen, den Verschleiß pro Schicht reduzieren und die Lebensdauer verlängern. Eine weitere Möglichkeit gegen eine vorzeitige Alterung bieten Kompensationsalgorithmen: Eine speziell entwickelte Software passt die Helligkeit dynamisch an oder erzeugt eine leichte Verschiebung der Pixel. Verbesserte OLED-Materialien, insbesondere neue organische Verbindungen für blaue Emitter, steigern die Gesamtstabilität signifikant.

MLA-Technologie übertrifft LCD-Performance

Standard-OLEDs erreichen im Freien oder bei HDR-Anwendungen oft nur eine unzureichende Helligkeit. OLEDs des Typs Micro Lens Array (MLA) integrieren mikroskopische Linsenstrukturen zur verbesserten Lichtextraktion und erhöhen die Helligkeit ohne zusätzliche Stromaufnahme. Tandem-OLEDs verstärken durch mehrere emittierende Schichten die Leuchtdichte. Das hohe OLED-Kontrastverhältnis lässt außerdem 300 cd/m² subjektiv etwa 1,5-mal heller erscheinen als gleich helle LC-Displays. Konkret: 300 nits bei einem OLED wirken heller als 500 nits bei einem LC-Display.

Tandem-Architektur überzeugt

OLED-Panels altern schneller als LCDs, besonders bei hoher Helligkeit oder statischen Inhalten. Auch hier bieten Tandem-OLEDs Vorteile. Sie teilen den Strom über mehrere Schichten und verlängern dadurch die Modullaufzeit erheblich. Materialien der nächsten Generation verbessern speziell bei blauen OLEDs Lebensdauer und Farbstabilität signifikant. Programmierte Kompensationsalgorithmen passen die Bildausgabe kontinuierlich an und erhalten optimale Bildqualität langfristig.

Das traditionelle Fine-Metal-Mask-Vakuumverdampfungsverfahren ist kostenintensiv und schwer skalierbar. Inkjet-Printing (IJP)-OLED ermöglicht präzise Materialplatzierung auf Panels jeder Größe mit reduziertem Materialabfall und geringeren Kosten.

Die OLED-Technologie befindet sich in einem Wandel. Die neue Generation mit Tandem-Architektur, Mikrolinsenoptik, intelligent gesteuerten Kompensationsalgorithmen, verbesserten Materialien und Tintenstrahldruck, löst langjährige Probleme in Bezug auf Haltbarkeit, Helligkeit, Lebensdauer und Herstellung und verschafft der Technologie langfristig den Zugang zur quantitativen Industrieproduktion. (heh)

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* Tauseef Mahmud ist Produktmanager Displays bei Data Modul.

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