Как работает OLED-экран: принцип свечения по этапам
OLED-экран работает принципиально иначе, чем LCD: каждый пиксель здесь сам является источником света. Внутри пикселя находится органический светодиод, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Отдельная подсветка не нужна, поэтому при отображении чёрного цвета пиксель просто выключается и перестаёт потреблять энергию.
Слоистая структура одного пикселя
Каждый OLED-пиксель состоит из нескольких тончайших слоёв, нанесённых на стеклянную или гибкую подложку. Снизу расположен анод, обычно из прозрачного оксида индия-олова. Над ним слой переноса дырок, затем эмиссионный слой из органических молекул, далее слой переноса электронов, и сверху катод. Когда между анодом и катодом прикладывается напряжение 2–5 Вольт, электроны и «дырки» (области с недостатком электронов) движутся навстречу друг другу и встречаются в эмиссионном слое. При рекомбинации выделяется фотон — вспышка света. Цвет зависит от химического состава органического вещества эмиссионного слоя.
Субпиксели и цветовое смешение
Каждый видимый пиксель экрана состоит из трёх или четырёх субпикселей: красного, зелёного и синего (иногда добавляется белый). Управляя яркостью каждого субпикселя независимо, контроллер экрана получает любой цвет из видимого спектра. В современных AMOLED-матрицах (Active Matrix OLED) каждый субпиксель управляется собственным тонкоплёночным транзистором, что позволяет включать и выключать их молниеносно, менее чем за 1 микросекунду. Именно это обеспечивает время отклика 0,1 мс, недостижимое для LCD.
Преимущества перед LCD
Отсутствие подсветки даёт OLED несколько практических преимуществ. Во-первых, контрастность теоретически бесконечна: чёрный пиксель не пропускает ни одного фотона, тогда как в LCD подсветка всегда немного просвечивает сквозь закрытые кристаллы. Во-вторых, экран тоньше, потому что нет слоя с лампами или светодиодной матрицей подсветки. В-третьих, гибкие OLED можно наносить на пластиковую подложку, что позволяет делать изогнутые и складные экраны. Энергопотребление при тёмном контенте ниже, чем у LCD, однако при отображении белого фона OLED потребляет сопоставимо или больше. Производители смартфонов в России активно используют тёмные темы интерфейса именно для экономии заряда на OLED-устройствах.
Выгорание и способы его предотвращения
Главный недостаток OLED: органические молекулы деградируют со временем. Синий субпиксель выгорает быстрее красного и зелёного, что через несколько лет использования может привести к цветовому сдвигу. Постоянно статичные элементы, например навигационная панель, оставляют «призрак» на матрице. Производители противодействуют этому несколькими способами: периодическим смещением интерфейса на 1–2 пикселя, запуском калибровки яркости в ночное время и увеличением площади синих субпикселей относительно красных и зелёных в макете пентайл.
