Дисплеи, построенные на базе традиционных OLED и LCD-технологий, которые используются в подавляющем большинстве современных мобильных устройств, обеспечивают наилучшее качество изображения вечером, ночью или внутри закрытых помещений, но стоит им только попасть под прямой солнечный свет, то разобрать что-либо на таких дисплеях становится уже весьма проблематичным. Кроме этого, на долю традиционных дисплеев приходится львиная доля энергии, расходуемой устройством в целом из их аккумуляторных батарей.
Для решения вышеперечисленных проблем специалисты компании Semiconductor Energy Laboratory (SEL) Co Ltd разработали новый гибридный дисплей, в котором используется комбинация OLED и LCD-технологиии, основанной на отражении света, технологии, подобной той, что используется в дисплеях на базе электронных чернил (E-Inc). Новый гибридный дисплей был продемонстрирован на научной конференции SID 2016, он имеет название “TR-Hybrid Display”. Буква “Т” в названии представляет OLED-технологию (transmissive OLED), а “R” – светоотражающую LCD-технологию (reflective LC).
“Коньком” конструкции нового гибридного дисплея является сетка крошечных отверстий, изготовленных в верхнем слое светоотражающего LCD-элемента. Свет от нижнего слоя со светоизлучающими OLED-светодиодами попадает наружу именно сквозь эти отверстия таким образом, словно бы верхний слой является абсолютно прозрачным.
В качестве основной технологии производства специалисты компании SEL использовали технологию вакуумного расслаивания, которая используется преимущественно для изготовления гибких OLED-дисплеев. Собственно технологический процесс производится в несколько этапов, он включает в себя очистку подложки, формирование на ней OLED-матрицы, изготовление отражающего LCD-элемента, наложение этого элемента на поверхности OLED-слоя и покрытие всего этого специальным защитным слоем.
Завершающими этапами процесса производства являются отделение получившегося “бутерброда” от стеклянного основания, наложение цветных светофильтров и введение материала, содержащего жидкие кристаллы.
Опытный образец нового гибридного дисплея имеет размер по диагонали в 4.38 дюйма при разрешающей способности 1024 на 768 точек при плотности 292 точки на дюйм. Отношение площади апертур LCD и OLED-составляющих к площади всего дисплея равно 76% и 3.9% соответственно, а снижение частоты обновления LCD-дисплея со стандартных 60 Гц до 1/3 Гц позволило уменьшить расход энергии в целых 180 раз.
Кроме этого, некоторые уловки, использованные специалистами компании SEL, позволили увеличить контрастность изображения OLED-составляющей с 1.111:1 до 2.850:1. Работа каждого OLED-пикселя обеспечивается двумя транзисторами и одним конденсатором, а LCD-пиксель приводится в действие одним транзистором и одним конденсатором.