OLED a matrice passiva

Articolo di Vincenzo Santoro, Responsabile Marketing Senior, divisione Display presso Rutronik

Gli OLED a matrice passiva offrono un contrasto elevato, bassi spessori e un notevole risparmio energetico. Essi sono utilizzati sempre più spesso anche in applicazioni industriali. Quali vantaggi e svantaggi offrono e quando è opportuno includerli nei nuovi progetti? 

Il termine OLED (Diodi Organici Emettitori di Luce) si incontra sempre più comunemente nella vita quotidiana all’interno degli smartphone, che integrano spesso la tecnologia AMOLED (OLED a Matrice Attiva), attualmente molto popolare. Quest’ultima è caratterizzata da una risoluzione massima su una superficie (area attiva) molto piccola. Anche per i televisori, i rivenditori e i distributori specializzati promuovono sempre più spesso le soluzioni OLED, le quali offrono immagini più nitide e colori sempre più realistici. Gli orologi intelligenti risplendono in colori vivaci e forniscono un contrasto elevato, e i terminali per la casa intelligente offrono un aspetto visivo esteticamente gradevole e il vantaggio della tecnologia tattile. La tecnologia AMOLED ha così conquistato da tempo il settore consumer e viene utilizzata in un numero crescente di applicazioni.

Da qualche tempo, anche la tecnologia dei display OLED a matrice passiva (PMOLED) ha conquistato una popolarità in costante aumento, tra l’altro anche in campo industriale. I colori vivaci, i contrasti unici, le risoluzioni elevate e un design sottile la rendono interessante per gli sviluppatori di prodotti industriali, soprattutto in sostituzione di un display LCD passivo, allo scopo di migliorare esteticamente l’applicazione.

Rutronik PMOLED
I PMOLED costituiscono un sostituto ideale dei display LCD passivi per migliorare esteticamente gli annunci. Fonte dell’immagine: Raystar

Struttura e colori dei PMOLED

Un PMOLED è costituito da parecchi strati. Fra questi, lo strato organico costituisce un anodo, e il catodo è disposto su righe ad angolo retto rispetto all’anodo. Entrambi questi strati sono realizzati in serie. Il controllo stesso avviene in direzione dell’anodo o del catodo, e attiva l’OLED nei rispettivi punti di intersezione e genera la luce.
Le dimensioni dei PMOLED variano da meno di 1 pollice fino a 5,5 pollici. Inoltre, essi consentono di ottenere una risoluzione a matrice di punti di tipo sia alfanumerico sia grafico. Lo sfondo del display è sempre nero, mentre i pixel di immagine sono in grado di rappresentare i colori giallo, blu, bianco, ambra, celeste e verde. Tuttavia, a differenza della tecnologia AMOLED, lo sviluppatore deve scegliere un colore quando seleziona il PMOLED.

I vantaggi nei nuovi progetti

Ecco i principali punti a favore della tecnologia PMOLED. Uno di essi è la bassa altezza del display. La tecnologia auto-luminescente elimina la retroilluminazione del modulo display. In questo modo quest’ultimo è costituito unicamente dal vetro anteriore e da quello posteriore, e consente di risparmiare alcuni millimetri di spessore per i LED.
Ulteriori vantaggi consistono nell’angolo di visione a trecentosessanta gradi e nel contrasto elevato. Il PMOLED presenta un contrasto uguale da ogni lato (2000:1), motivo per cui non ci sono angoli di visione preferiti. Ciò è particolarmente utile quando, ad esempio, un indicatore di stato viene controllato o letto da uno o più utenti da diversi angoli di visualizzazione.
Inoltre, il PMOLED offre consumi energetici estremamente bassi e fornisce una base per le applicazioni a bassa potenza. Solo i pixel che devono essere effettivamente illuminati consumano energia, mentre i pixel che non emettono luce rimangono inattivi.

I PMOLED sono sensibili

Per decidere quale PMOLED è adatto per una determinata applicazione, è anche necessario considerare i punti deboli della tecnologia. Questi includono in particolare la durata operativa e gli effetti di invecchiamento precoce. La vita utile di un PMOLED può essere notevolmente limitata da vari fattori, dato che il materiale è molto sensibile all’ossigeno, all’umidità e alle temperature elevate. Di conseguenza un PMOLED non è adatto per le applicazioni in presenza di luce solare diretta.
Gli effetti di invecchiamento precoce, ossia il deterioramento del fosforo nello schermo, possono verificarsi se il display pilota costantemente gli stessi pixel. Per evitare questo problema è necessario un controllo diversificato e omogeneo.
Anche il fattore costo gioca un ruolo non trascurabile. Tra gli altri aspetti, essendo la fabbricazione del display molto complessa, un display PMOLED richiede un investimento comunque più alto rispetto a un LCD passivo.

OLED a matrice passiva
Applicazioni consumer quali gli orologi intelligenti sono pioniere nell’utilizzo dei PMOLED. (Fonte dell’immagine: Raystar)

Più estetica per diverse applicazioni
La tecnologia PMOLED è adatta per l’impiego ogni qualvolta sia necessario aggiornare il progetto rispetto a un LCD passivo. È ideale per i contatori, poiché gli indicatori di stato per la misura del consumo di gas, elettricità o acqua richiedono solo un display dedicato. Anche per i termostati, gli elettrodomestici o le applicazioni con display dedicati di piccole dimensioni, la tecnologia PMOLED rappresenta un’opzione adeguata. A causa della vita operativa limitata della tecnologia, i PMOLED non sono adatti (per ora) per gli indicatori di stato attivi 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

Nonostante gli ostacoli ancora esistenti, la tecnologia PMOLED sta conquistando una popolarità crescente. Le unità di ricerca e sviluppo dei produttori sono costantemente al lavoro per prolungarne la vita, per ridurre al minimo gli effetti di invecchiamento precoce e per aumentarne la risoluzione. Per lo sviluppo di nuove strutture OLED, il mercato consumer offre una spinta significativa – attraverso gli OLED flessibili (ad esempio negli orologi intelligenti) o gli OLED trasparenti (nei contatori), che stanno ottenendo un consenso crescente nel settore industriale.

Per coprire la gamma completa di PMOLED, Rutronik collabora strettamente con il rinomato produttore di OLED Raystar. Il suo ampio portafoglio di prodotti standard include display alfanumerici con dimensioni che vanno da 8×2 a 20×4 righe per colonne, in tutte le varianti di colore. Raystar e Rutronik offrono i PMOLED grafici di tipo COG – (Chip on Glass) e COB (Chip on Board) con dimensioni comprese fra 0,49 pollici e 5,5 pollici. Tutti i prodotti standard possono essere personalizzati e schiudono innumerevoli possibilità di progettazione che vanno ben al di là dello standard.

Lo sviluppo nel campo della tecnologia PMOLED mostrerà nei prossimi anni  ciò che è possibile in questo contesto: il passaggio da una tecnologia di tendenza alla sostituzione degli LCD passivi. Già oggi i PMOLED esercitano un’influenza importante sull’evoluzione della domanda di soluzioni di visualizzazione e catalizzano l’attenzione su tutti gli aspetti ad essi legati.

Irma Garioni