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