¿Busca la mejor pantalla LED? Explicamos la funcionalidad fundamental de las tecnologías OLED y LED para ayudarle a encontrar la ideal para su proyecto.
Aunque los LED han tenido décadas de afianzamiento y mejoras en el diseño, los OLED superdelgados todavía están en sus primeras etapas y hasta hace muy poco llegaron a las aplicaciones comerciales prácticas con pantallas electrónicas y paneles de iluminación de última línea. Exploramos cómo funcionan las dos pantallas y explicamos por qué los OLED son la evolución tecnológica para las pantallas.
¿Qué es un LED?
Un diodo es un tipo simple de dispositivo semiconductor de dos cables que actúa como una puerta unidireccional para un flujo de corriente eléctrica. Un LED, o diodo emisor de luz, es un tipo especial de diodo de unión PN que es capaz de emitir luz visible mediante un fenómeno llamado electroluminiscencia. Un diodo de unión PN está compuesto de dos semiconductores separados: un cristal tipo N en un lado y un cristal tipo P en el otro. La frontera entre los dos semiconductores se llama unión PN. Cuando se le aplica el voltaje correcto, provoca que los electrones pasen de una capa del semiconductor a otra y, cuando esto ocurre, se emiten fotones y vemos luz. El color del LED depende de los materiales del semiconductor y los procesos que se utilizan en su fabricación.
¿Qué es un OLED?
Un OLED, o diodo emisor de luz orgánico, es un avance de los principios que componen un LED estándar con un dispositivo superdelgado en estado sólido de 100 a 500 nanómetros de grosor. ¡Eso es 200 veces más delgado que el cabello humano! Su concepto y funcionalidad básicos son los mismos que un LED en lo que a la unión PN se refiere. Sin embargo, en lugar de utilizar materiales semiconductores, los OLED cuentan con capas de compuestos orgánicos electroluminiscentes extremadamente delgados que emiten luz en respuesta a una corriente eléctrica. El semiconductor orgánico emisor se encuentra entre dos electrodos, el ánodo y cátodo, y este conjunto de capas se deposita en un sustrato. Cuando se aplica electricidad, el cátodo cede electrones a las moléculas orgánicas en la capa emisora, y el ánodo elimina electrones de la capa orgánica conductora, creando huecos. En el límite entre estas dos capas, los electrones encuentran huecos de electrones. Cuando los electrones llenan esos huecos y caen en un nivel de energía del átomo al que falta un electrón, producen energía en forma de fotones de luz.
¿Cómo funcionan las pantallas de OLED?
Al igual que con los LED, el color de la luz emitida de un OLED depende del tipo de molécula orgánica en la capa emisora. Los fabricantes pueden colocar varios tipos de cutículas orgánicas en el mismo OLED para crear distintos colores. La intensidad de la luz depende de la corriente eléctrica que se aplique: entre mayor sea la corriente, más intensa será la luz.
Las capas orgánicas de un OLED están hechas de polímeros o pequeñas moléculas. La primera generación utilizaba diminutas moléculas orgánicas que requerían un proceso de manufactura muy costoso y complicado. Los investigadores ahora utilizan moléculas de polímeros mucho más grandes, las cuales pueden desarrollarse a menor costo en placas de gran tamaño que son muy convenientes para las pantallas grandes.
Las pantallas OLED pueden diseñarse con esquemas de control de matriz pasiva (PMOLED) o matriz activa (AMOLED). En el diseño de matriz pasiva, cada fila en la pantalla se controla de manera secuencial, mientras que en los esquemas de matriz activa se utiliza una placa base de transistores muy delgados para acceder a cada pixel y alternarlos de forma independiente, lo cual permite aumentar la resolución y el tamaño de la pantalla. Además de PMOLED y AMOLED, hay diversos subtipos de OLED, tales como transparentes, con emisión superior, blancos y plegables. Cada tipo fue diseñado para ofrecer beneficios específicos para las distintas aplicaciones de pantallas.
¿Cuáles son las ventajas de una pantalla OLED?
En general, las pantallas OLED se caracterizan por ofrecer imágenes más brillantes y definidas en dispositivos electrónicos y utilizan menos energía que los LED convencionales o las pantallas de cristal líquido (LCD).
En el ecosistema comercial contemporáneo, las pantallas OLED se presentan como las mejores y más novedosas para televisiones de pantalla grande. Las televisiones LED, Super UHD e incluso Quantum dot LED son básicamente lo mismo: solo elegantes pantallas LCD con iluminación posterior LED. Las televisiones OLED son todo un mundo aparte.
Las pantallas LCD/LED utilizan luz posterior para iluminar todos los pixeles al mismo tiempo y filtros de color para producir el color. Las televisiones OLED iluminan cada pixel de forma individual para ofrecer muchas ventajas en la calidad de las imágenes. Las LCD funcionan bloqueando la luz posterior de forma selectiva para crear las imágenes; en cambio, los pixeles OLED generan su propia luz. Como resultado, ofrecen un ángulo de visión más amplio en comparación con las LCD, que funcionan sobre el principio de bloquear la luz posterior y de hecho crear un obstáculo de visión inherente desde ciertos ángulos. Además, ofrecen niveles de negro más profundos con su capacidad para apagar pixeles y proporcionar un negro verdaderamente perfecto.
El hecho de que las pantallas OLED no necesiten luz posterior las vuelve más ligeras y más flexibles que las pantallas de cristal líquido. Eso significa que consumen mucha menos energía, lo cual es fundamental para mejorar la vida útil de la batería en los dispositivos portátiles más pequeños, como los teléfonos celulares. Debido a que las capas orgánicas OLED son mucho más delgadas que sus contrapartes de cristal LED, pueden utilizar varias capas, permitiéndoles ser más brillantes que los LED. Por si estos beneficios no fueran suficientes, los OLED por lo general ofrecen un rango más amplio de temperatura y mejor tiempo de respuesta, por lo cual son ideales para aplicaciones industriales.
De la misma forma en que las tecnologías de pantallas e iluminación LED han mejorado drásticamente en los últimos 10 años, podemos anticipar una tendencia similar con OLED, incluyendo un factor de forma mejorado, integración y aplicación de producto, calidad de color y costo. Pero incluso en sus primeras etapas, es evidente que las aplicaciones que aprovechan las ventajas de las pantallas OLED son más brillantes que las de la competencia.
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