OLED-дисплеи доминируют на рынке мобильных телефонов и завоевали большой кусок рынка телевизоров высокого класса благодаря четкому изображению, глубокому черному цвету и широким углам обзора. Но OLED-технология не лучше альтернативной — жидкокристаллической — в плане долговечности и яркости. А энергоэффективность зависит от отображаемых изображений.
В этом году OLED получит значительный толчок по всем трем показателям, когда синие фосфоресцентные OLED-материалы (PHOLED) станут коммерчески доступными. Компания Universal Display Corp. (UDC), которая развивала эту технологию в течение десятилетий, заявляет, что, наконец, поймала ее и собирается начать массовое производство, передает Spectrum IEEE.
Флуоресцентные против фосфоресцентных OLED
Чтобы понять, почему голубые OLED-дисплеи имеют большое значение, нужно понять разницу между обычными OLED-дисплеями и более новыми, фосфоресцентными.
OLED – органические светодиоды превращают электрическую энергию непосредственно в фотоны. Они имеют несколько слоев, включая катод, анод и излучающий слой. Когда ток проходит через OLED, электроны покидают катод, а дырки – анод; они рекомбинируют в центральном эмиссионном слое, объединяясь в экситоны и освобождая свет или тепло во время распада.
В зависимости от того, как выстроятся спиновые состояния молекул, этот процесс может генерировать два типа экситонов: синглеты и триплеты. Синглеты, как правило, преобладают над триплетами в соотношении три к одному. Это проблема, потому что в традиционных флуоресцентных светодиодах только синглеты излучают фотоны, тогда как триплеты выделяют свою энергию в виде тепла. А это неэффективно: дисплеи с использованием флуоресцентных OLED-материалов превращают в свет только 25% входной электрической энергии. Избыток тепла может съесть срок службы устройства.
Когда тяжелые сплавы добавляются к консистенции органических соединений, из которых состоят OLED, спиновое состояние изменяется, а также триплетные экситоны излучают свет. В результате получается фосфоресцентный OLED. Потенциально он обладает 100%-ной эффективностью и не генерирует вредного тепла.
Фосфоресцентные красные OLED существуют уже около двух десятилетий, а зеленые – десятилетия. Но создание синего – имеющего самый высокий уровень энергии из трех цветов – было сложной задачей.
Голубые OLED-дисплеи увеличат время автономной работы телефонов
Что означает наличие синих светодиодов? Это зависит от экрана, в котором они будут использованы. Современные дисплеи смартфонов используют OLED-дисплеи напрямую без цветных фильтров. Каждый пиксель имеет три OLED-субпикселя: красный, зеленый и синий. Пока только красный и зеленый субпиксели используют фосфоресцентные OLED, поэтому синий должен полагаться на менее эффективный флуоресцентный OLED. Это означает, что синий субпиксель, как правило, гораздо больше двух других, чтобы обеспечить необходимую яркость без уменьшения срока службы.
Замена флуоресцентного синего на фосфоресцентный синий означает более сбалансированную структуру пикселей и может дать возможность в будущем создавать дисплеи с более высоким разрешением. В перспективе этот переход приведет к примерно 25% повышения эффективности; производители могут использовать это, чтобы увеличить время автономной работы, уменьшить размер аккумулятора или сделать дисплей ярче. И в любом из этих случаев, уменьшение постороннего тепловыделения должно увеличить срок службы всей окружающей электроники.
PHOLED-дисплеи могут создавать более дешевые и яркие телевизоры
Производители телевизоров используют OLED несколько иначе, чем производители дисплеев для телефонов, у них разные подходы. Дисплеи OLED-телевизоров Samsung используют только синие светодиоды, создавая необходимые красные и зеленые субпиксели с помощью квантовых точек – материала, поглощающего световую энергию на одной длине волны и излучающей ее на другой. Таким образом, переход от текущего флуоресцентного синего к фосфоресцентному синему сделает дисплеи Samsung гораздо более эффективными. Это также упростит и удешевит их производство. Чтобы получить необходимую яркость от сегодняшних флуоресцентных синих OLED-дисплеев, Samsung сейчас использует три слоя материала. PHOLED позволят Samsung сократить это количество до двух, а возможно даже до одного.
Кто первым внедрит синие PHOLED-дисплеи?
Возможно, уже 24 года такой дисплей будет готов, и скорее всего первой это сделает компания Samsung. Исследователи компании годами разрабатывают фосфоресцентные синие OLED-дисплеи, регулярно публикуя статьи о своих наработках.
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков. IT-компания входит в группу компаний FAVBET.