hlavní obrázek článku

OLED displeje: Když každý pixel svítí sám

Když se na skle mobilu, tabletu nebo televizoru objeví obraz či text, bereme to jako samozřejmost. Jenže obrazovka není papír, na který se něco vytiskne. Aby na ní bylo vůbec něco vidět, musí vzniknout světlo. A právě způsob, jakým se světlo na obrazovce vytváří, rozhoduje o kvalitě obrazu.

Představme si fotografii položenou na stole. Ve dne ji vidíme proto, že ji osvětluje slunce nebo lampička. Bez vnějšího světla by byla neviditelná. U mnoha běžných displejů je to podobné, světlo přichází zezadu a samotný obraz vzniká jeho „tvarováním“.

U běžných LCD obrazovek je zdroj světla umístěn za displejem. Svítí téměř neustále a před ním je vrstva tekutých krystalů, které světlo na různých místech propouštějí, zeslabují nebo blokují. Obraz tedy nevzniká tím, že by jednotlivé body svítily samy, ale tím, že více či méně propouštějí světlo z pozadí.
Tento princip funguje dobře, má však omezení. Úplně zastavit světlo je technicky obtížné. Proto černá barva na LCD displeji často není dokonale černá, ale spíše tmavě šedá, zvlášť ve tmě.

Technologie OLED (Organic Light Emitting Diode – organická elektroluminiscenční dioda) funguje jinak. Nepotřebuje zadní podsvícení, každý pixel je sám zdrojem světla.

Světlo zde vzniká přímo v tenké organické vrstvě při průchodu elektrického proudu, jde o jev zvaný elektroluminiscence. Když se v materiálu setkají elektrony s tzv. „dírami“ (místy, kde elektrony chybí), uvolní se energie ve formě světla. Každý pixel tedy skutečně svítí.

Obrazovka obsahuje miliony takových pixelů. Každý z nich se skládá ze tří základních barevných složek – červené, zelené a modré. Pokud se tyto body rozsvítí s různou intenzitou, vznikají všechny ostatní barvy.

Dá se říct, že místo jediné lampy vzadu má OLED obrazovka obrovské množství samostatně řízených miniaturních světelných zdrojů.

Z tohoto principu plyne zásadní výhoda. Pokud má být nějaké místo na obrazovce černé, příslušné pixely se jednoduše vypnou a nesvítí vůbec.
Černá barva je tedy skutečně černá, není to zeslabené světlo, ale jeho úplná absence. Díky tomu dosahují OLED displeje velmi vysokého kontrastu, tedy výrazného rozdílu mezi světlými a tmavými částmi obrazu.

Princip samostatně svítících pixelů ovlivňuje i spotřebu energie. Zatímco u LCD displeje svítí zdroj světla v pozadí téměř pořád, u OLED svítí pouze ty pixely, které mají skutečně zobrazovat světlo.

Tmavý obraz tedy může znamenat nižší spotřebu, protože mnoho pixelů zůstává vypnutých. Neplatí to samozřejmě u velmi světlých scén. Ale například tmavý režim může u OLED displejů skutečně šetřit baterii.

I OLED však má své slabiny. Protože pixely skutečně svítí, jejich organické vrstvy se postupně opotřebovávají. Pokud se na obrazovce dlouhodobě zobrazuje stejný prvek na stejném místě, například logo, horní lišta nebo herní ukazatele, mohou některé pixely stárnout rychleji než jiné. Tento jev se označuje jako „vypalování“.

Moderní zařízení používají ochranné mechanismy, například drobné posouvání obrazu nebo jiné vyrovnávací algoritmy, které riziko výrazně snižují.
Další vlastností, která může být pro malé procento uživatelů nepříjemná, je regulace jasu pomocí rychlého pulzování světla. Většina lidí si toho nevšimne, citlivější jedinci však mohou při dlouhém používání pociťovat únavu očí.

Vyzkoušejte si to sami

OLED tedy není jen jiný typ obrazovky. Je to technologie, ve které každý pixel představuje samostatně řízený zdroj světla.

Tento princip si lze snadno vyzkoušet pomocí jednoduché aplikace fungující jako malá laboratoř barev.

Můžete si nastavit intenzitu červené, zelené a modré složky a okamžitě sledovat, jak vzniká výsledný odstín. Aplikace přitom ukazuje nejen barvu samotnou, ale také její RGB hodnoty, HEX kód, relativní jas a odhad svítivosti v nitech. Stačí pohnout s posuvníky a sledovat, jak barva skutečně vzniká ze světla červených, zelených a modrých pixelů.

Až tedy příště rozsvítíte displej svého telefonu, možná si vzpomenete, že za každým obrazem stojí miliony drobných světelných bodů, které pracují samostatně, a přesto dokonale společně.
 

O autorovi

OH Ondřej Havelka
Vědec a pedagog Technické univerzity v Liberci (TUL), katedra chemie Další články autora