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Eine Welt der Kontraste und Farben: Passiv Matrix OLEDs

Erstellt von Vincenzo Santoro, Senior Marketing Manager Displays, Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH |

Passiv-Matrix OLEDs sind kontrastreich, dünn und energiesparend. Auch in industriellen Applikationen kommen sie vermehrt zum Einsatz. Welche Vor- und Nachteile bieten sie und wann ist ein Design-In sinnvoll?

Der Begriff OLED (Organic Light Emitting Diode) tritt im Alltag immer häufiger auf, unter anderem bei Smartphones, die oftmals mit der derzeit beliebten AMOLED-Technologie (Aktiv-Matrix OLED) ausgestattet sind. Diese zeigt auf kleinster Fläche (Active Area) eine maximale Auflösung an. Auch bei Fernsehern bewerben Händler und Fachmärkte immer öfter die OLED-Ausstattung - noch schärferes Bild, noch mehr Echtfarben. Smart Watches leuchten in kräftigen Farben und liefern hohe Kontraste, Smart-Home-Anzeigen bieten einen ästhetischen Visualisierungs- und Touch-Benefit. So hat die AMOLED-Technologie den Consumer-Bereich längst erobert und kommt in immer mehr Anwendungen zum Einsatz.

Seit einiger Zeit finden auch Passiv-Matrix-OLED (PMOLED) -Displays immer mehr Zuspruch, unter anderem im industriellen Sektor. Kräftige Farben, einmalige Kontraste und hohe Auflösungen sowie eine dünne Bauform machen es für Produktentwickler von Industrieapplikationen interessant, besonders wenn als Ersatz für eine Passive LCD-Anzeige, um die Applikation ästhetisch aufzuwerten.

Aufbau und Farben von PMOLEDs

Ein PMOLED besteht aus mehreren Schichten. Dabei stellt eine Anode die organische Schicht dar, die Kathode ist rechtwinklig zur Anode in Zeilen angeordnet. Beide dieser Schichten sind streifenförmig aufgebaut. Die Ansteuerung selbst erfolgt über die Anoden- oder auch über die Kathodenleitung, welche die OLED an den jeweiligen Schnittpunkten aktiviert und Licht erzeugt.

Die Größen im PMOLED-Bereich variieren von unter 1 Zoll bis hin zu 5,5 Zoll. Zudem ermöglichen sie eine alphanumerische sowie eine grafische Dot-Matrix-Auflösung. Der Hintergrund der Displays ist stets schwarz, während sich die Bildpunkte in den Farben Gelb, Blau, Weiß, Amber, SkyBlue und Grün darstellen lassen. Anders als bei der AMOLED-Technologie muss sich der Entwickler jedoch bei der Auswahl des PMOLEDs auf eine Farbe festlegen.

Vorteile beim Design-In

Wesentliche Punkte sprechen für ein PMOLED. Ein Faktor ist die geringe Bauhöhe der Displays. Durch die selbstleuchtende Technologie entfällt die Hintergrundbeleuchtung für das Display-Modul. Somit besteht dieses lediglich aus dem Frontglas und dem Rearglas und spart einige Millimeter Dicke für die LEDs ein.

Weitere Vorteile liegen im "Around the clock"-Blickwinkel und im hohen Kontrast. Das PMOLED zeigt von allen Seiten einen gleich starken Kontrast (2000:1), weshalb es keinerlei Präferenzblickwinkel gibt. Das ist insbesondere dann von Nutzen, wenn beispielsweise eine Statusanzeige vom einem oder mehreren Nutzern aus verschiedenen Betrachtungswinkeln gesteuert oder ausgelesen wird.

Zudem ist das PMOLED äußerst energiesparend und stellt eine Basis für Low-Power-Anwendungen dar. Lediglich das Pixel, das tatsächlich leuchten soll, verbraucht Strom, während die nicht-leuchtenden Pixel inaktiv bleiben.

PMOLEDs sind empfindlich

Um zu entscheiden, on sich ein PMOLED für die jeweilige Applikation eignet, gilt es auch die Schwächen der Technologie zu betrachten. Dazu gehören vor allem die Lifetime- und Burn-In-Effekte. Die Lebensdauer eines PMOLEDs kann durch verschiedene Einflussfaktoren stark eingeschränkt werden, da das Material sehr empfindlich auf Sauerstoff und Feuchtigkeit sowie konstant hohe Temperaturen reagiert. So ist ein PMOLED auch nicht direkt sonnenlichttauglich.

Burn-In-Effekte, d. h. das Einbrennen des Phosphors in den Bildschirm, können dann auftreten, wenn die Anzeige permanent die gleichen Pixel ansteuert. Um dies zu vermeiden, ist eine abwechslungsreiche und homogene Ansteuerung erforderlich.

Auch der Kostenfaktor spielt eine nicht unerhebliche Rolle. Da u. a. die Herstellung des Displays sehr komplex ist, erfordert ein PMOLED immer noch eine höhere Investition als z.B. ein Passiv LCD.

Mehr Ästhetik für viele Anwendungen

Die PMOLED-Technologie eignet sich überall dort, wo eine Aufwertung des Designs gegenüber einem passiven LCD erfolgen soll. Ideal ist sie für das Metering, da Statusanzeigen bei Gas-, Strom- oder Wasserzählern lediglich eine punktuelle Anzeige benötigen. Auch für Thermostate, White Goods oder Applikationen mit kleineren punktuellen Anzeigen stellt die PMOLED-Technologie eine passende Option dar. Für 24/7-Statusanzeigen kommen PMOLEDs aufgrund der Lebensdauer der Technologie (noch) nicht in Frage.

Trotz der noch bestehenden Hürden gewinnt die PMOLED-Technologie an Beliebtheit. Die R&D-Abteilungen der Hersteller arbeiten kontinuierlich daran, die Lebensdauer zu verlängern, Burn-In-Effekte zu minimieren und die Auflösungen zu erhöhen. Für die Entwicklung neuer Eigenschaften bei OLEDs gibt der Consumer-Markt Ansporn - sei es durch die flexiblen OLEDs (z. B. Smart Watches) oder transparenten OLEDs (Metering), die auch im industriellen Sektor immer größeren Anklang finden.

Um das komplette PMOLED-Portfolio abzudecken, arbeitet Rutronik eng mit dem renommierten OLED-Hersteller Raystar zusammen. Dessen umfangreiches Standard-Portfolio umfasst alphanumerische Displays in Größen von 8x2 bis 20x4 Zeilen und Spalten sowie in sämtlichen Farbvariationen. Darüber hinaus bieten Raystar und Rutronik grafische COG- (Chip on Glass) und COB- (Chip on Board) PMOLEDs in den Größen von 0,49 Zoll bis 5,5 Zoll an. Alle Standardprodukte lassen sich kundenspezifisch anpassen und eröffnen unzählige Möglichkeiten des Design-Ins weit über den Standard hinaus.

Die Entwicklung im Bereich PMOLEDs wird in den nächsten Jahren zeigen, was hier möglich ist - von Trendtechnologie bis hin zur Ablösung der passiven LCDs. Schon heute üben PMOLEDs einen großen Einfluss in der Entwicklung bei der Designfrage aus und sind ein Eyecatcher für alle Visualisierungsthemen.

Komponenten gibt es auf www.rutronik24.de.

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