OLED für mehr Konstrast und starke Farben bei medizinischen Anwendungen

OLED

Mehr Konstrast und starke Farben für medizinische Anwendungen

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Weiterentwicklungen der OLED-Technik machen die Displays auch für medizinische Anwendungen noch attraktiver Bild: Hy-Line
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OLED | Organische Leuchtdioden werden überall dort eingesetzt, wo eine kleine Anzeige mit nicht allzu hohem Informationsgehalt dem Anwender Auskunft über den Status eines Systems geben kann. Mit leuchtstarken Farben integrieren sie sich in viele Geräte vom professionellen Audiosystem bis hin zum portablen Blutdruck-Messgerät.

Rudolf Sosnowsky
Hy-Line, Unterhaching

Lichtschwach, kurzlebig und unzuverlässig? Diese Vorurteile gegenüber OLED sind heute längst überholt. Heute werden die Organic Light Emitting Devices (OLED) überall dort eingesetzt, wo eine kleine Anzeige mit nicht allzu hohem Informationsgehalt gebraucht wird. Kleingeräte für den Einsatz in der Medizintechnik, besonders tragbare, sind dafür prädestiniert: In Überwachungsgeräten für Glukosewerte oder Blutdruck sorgen die organischen Leuchtdioden dafür, dass die Daten dem Anwender gut lesbar zur Verfügung stehen.

Nicht nur Senioren, die ihre Werte zuhause selbst überwachen möchten, profitieren von den klaren und kontraststarken Anzeigen. Da ist aber nicht der einzige Vorteil: Die leistungsarme OLED-Technologie ermöglicht zudem eine lange Nutzungsdauer ohne Aufladen oder Batterietausch. Neben dem Einsatz in Homecare-Produkten, werden auch Geräte zur Sauerstofftherapie, Defibrillatoren und Geräte aus der Elektromedizin mit OLED ausgestatten.

Rundum-Blickwinkel für bessere Lesbarkeit

Und auch aus den modernen Medizin- oder Biochemie-Laboren sind die Leuchtdioden nicht mehr wegzudenken: Bei der Anwendung in unterschiedlichen Laborgeräten sind die Anzeigen durch einen Rundum-Blickwinkel von allen Seiten her gut ablesbar.

Die OLED-Technologie ist eine innovative Displaytechnik aus organischen halbleitenden Polymeren, die Licht abgeben, wenn sie elektrisch geladen werden. Hersteller von OLED arbeiten an der Weiterentwicklung ihrer Technologie. Getrieben durch den Einsatz in Consumer-Geräten werden künftige Display-Generationen verfeinert: im ersten Schritt werden die Substrat-Gläser dünner, Konturen müssen nicht unbedingt rechteckig sein, und durch eine optimierte Fertigung können die Ränder des Displays schlanker sein.

Bessere Lichtdurchlässigkeit ermöglicht neue Anwendungen

In der nächsten Generation stehen flexible Substrate zur Verfügung, die 2D-gekrümmte Oberflächen oder biegbare Displays ermöglichen. Anwendungen sind beispielsweise „wearable“ Displays, die am Körper oder in der Sportbekleidung integriert werden.

Ein weiterer Schritt ist die Optimierung der optischen Eigenschaften. Bislang bieten die OLED-Schichten nur eine eingeschränkte Transparenz von wenigen 10 %. Zukünftige Materialien werden eine deutlich gesteigerte Lichtdurchlässigkeit ermöglichen, was den Weg für neuartige Anwendungen frei macht. Ein Ziel sind dabei Headup-Displays oder Brillen für Augmented Reality, aber auch optische Messinstrumente wie Lupen mit eingeblendetem Fadenkreuz oder Lineal.

Die Lebensdauer von OLED wird ebenso definiert wie von TFT: Sie bezeichnet die Zeit, die vergeht, bis die anfängliche Helligkeit auf 50 % zurückgegangen ist. Bei TFT lässt die Helligkeit des LED-Backlights nach, bei OLED das Display selbst. Im Betrieb hängt die Lebensdauer von verschiedenen Faktoren ab, vor allem aber von Temperatur und Helligkeit. Je nach emittierter Farbe haben die Leuchtmaterialien unterschiedliche Lebensdauern, von blau mit 30 000 h bis hin zu gelb mit 150 000 h.

Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit und Sauerstoff, reagieren chemisch mit den organischen Materialien. Dies passiert unabhängig vom Betrieb und begrenzt die Lebensdauer der OLED auch bei der Lagerung. Jedoch sind diese Effekte aufgrund des Designs gut beherrschbar und spielen nur eine untergeordnete Rolle: OLED werden auf einem Glassubstrat als Träger aufgebaut und mit einem weiteren Glas oder einem Kunststoff abgeschlossen.

Statische Inhalte auf dem Display besser vermeiden

Der Effekt der Alterung einzelner Pixel ist unter verschiedenen Begriffen bekannt: Burn in, Image Sticking, Persistence oder Ghosting. Das menschliche Auge erkennt Unterschiede in der Helligkeit recht gut. Daher sollte der GUI-Designer dafür sorgen, dass alle Pixel eines Displays ungefähr gleich lang eingeschaltet sind und statische Bildinhalte vermeiden. In manchen Applikationen ist dies nicht möglich, also müssen andere Strategien befolgt werden. Bildschirmschoner eignen sich, wenn der Display-Inhalt nicht permanent abgelesen werden muss. Der Schutz greift dann, wenn der Anwender nicht aktiv mit dem Display arbeitet. Der originale Bildinhalt kann dann durch einen Tastendruck oder eine Touch-Betätigung wieder reaktiviert werden.

www.hy-line.de


OLED und LCD im Vergleich

Die Abkürzung OLED steht für Organic Light Emitting Device. Dabei bezeichnet „organic“ die Materialien der organischen Chemie, die zur Funktion des Displays beitragen. OLED benötigen kein Backlight oder Auflicht, sondern leuchten selbsttätig. Dadurch können sie dünner als Liquid Crystal Display (LCD) ausgeführt werden. Bei diesen Displays kommen Flüssigkristalle zum Einsatz. Jeder dieser Kristalle im LCD stellt einen Bildpunkt, also ein Pixel, dar.

Anders als LCD verbrauchen OLED weniger Energie, da nur die aktiv leuchtenden Bildelemente Strom aufnehmen. Zudem erreichen OLED ohne zusätzliche Streufolien einen weiten Betrachtungswinkel von nahezu 180° ohne Farbabweichung oder Kontrastverlust. Da die Leuchtmaterialien anders als bei TFT nicht auf das Backlight-Spektrum und die Durchlasskennlinie des Farbfilters abgestimmt werden müssen, wird ein großer Farbraum (Gamut) erreicht.

Der Kontrast von OLED ist unerreicht, da kein vom Backlight beleuchteter Hintergrund durchscheint. Hat der Hersteller den Fertigungsprozess und besonders die Abschottung gegenüber Umwelteinflüssen im Griff, ist ein weiter Temperaturbereich beim Einsatz möglich.

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