OLED-дисплеї домінують на ринку мобільних телефонів і завоювали великий шматок ринку телевізорів високого класу завдяки чіткому зображенню, глибокому чорному кольору та широким кутам огляду. Але OLED-технологія не є кращою за альтернативну — рідкокристалічну — в плані довговічності та яскравості. А енергоефективність залежить від зображень, що відображаються.
Цього року OLED отримає значний поштовх за всіма трьома показниками, коли сині фосфоресцентні OLED-матеріали (PHOLED) стануть комерційно доступними. Компанія Universal Display Corp. (UDC), яка розвивала цю технологію протягом десятиліть, заявляє, що нарешті зловила її та збирається розпочати масове виробництво, передає Spectrum IEEE.
Флуоресцентні проти фосфоресцентних OLED
Щоб зрозуміти, чому блакитні OLED-дисплеї мають таке велике значення, потрібно зрозуміти різницю між звичайними OLED-дисплеями та новішими, фосфоресцентними.
OLED — органічні світлодіоди перетворюють електричну енергію безпосередньо у фотони. Вони мають кілька шарів, включаючи катод, анод і випромінювальний шар. Коли струм проходить через OLED, електрони залишають катод, а дірки — анод; вони рекомбінують у центральному емісійному шарі, об’єднуючись в екситони і вивільняючи світло або тепло під час розпаду.
Залежно від того, як вишикуються спінові стани молекул, цей процес може генерувати два типи екситонів: синглети і триплети. Синглети, як правило, переважають над триплетами у співвідношенні три до одного. Це проблема, тому що в традиційних — тобто флуоресцентних світлодіодах тільки синглети випромінюють фотони, тоді як триплети виділяють свою енергію у вигляді тепла. А це неефективно: дисплеї з використанням флуоресцентних OLED-матеріалів перетворюють на світло лише 25% вхідної електричної енергії. Надлишок тепла може з’їсти термін служби пристрою.
Коли важкі метали додаються до суміші органічних сполук, з яких складаються OLED, спіновий стан змінюється, і навіть триплетні екситони випромінюють світло. В результаті виходить фосфоресцентний OLED. Потенційно він має 100% ефективність і не генерує шкідливого тепла.
Фосфоресцентні червоні OLED існують вже близько двох десятиліть, а зелені — десятиліття. Але створення синього — який має найвищий рівень енергії з трьох кольорів — було складним завданням.
Блакитні OLED-дисплеї збільшать час автономної роботи телефонів
Що означатиме наявність синіх світлодіодів? Це залежить від дисплея, в якому вони будуть використані. Сучасні дисплеї смартфонів використовують OLED-дисплеї безпосередньо, без кольорових фільтрів. Кожен піксель має три OLED-субпікселі: червоний, зелений і синій. Наразі лише червоний та зелений субпікселі використовують фосфоресцентні OLED, тому синій повинен покладатися на менш ефективний флуоресцентний OLED. Це означає, що синій субпіксель, як правило, набагато більший за два інших, щоб забезпечити необхідну яскравість без зменшення терміну служби.
Заміна флуоресцентного синього на фосфоресцентний синій означатиме більш збалансовану структуру пікселів і може дати змогу в майбутньому створювати дисплеї з вищою роздільною здатністю. У найближчій перспективі цей перехід призведе до приблизно 25% підвищення ефективності; виробники можуть скористатися цим, щоб збільшити час автономної роботи, зменшити розмір акумулятора або зробити дисплей яскравішим. І в будь-якому з цих випадків, зменшення стороннього тепловиділення повинно збільшити термін служби всієї навколишньої електроніки.
PHOLED-дисплеї можуть дати змогу створювати дешевші та яскравіші телевізори
Виробники телевізорів використовують OLED трохи інакше, ніж виробники дисплеїв для телефонів, у них різні підходи. Дисплеї OLED-телевізорів Samsung використовують лише сині світлодіоди, створюючи необхідні червоні та зелені субпікселі за допомогою квантових точок — матеріалу, який поглинає світлову енергію на одній довжині хвилі та випромінює її на іншій. Таким чином, перехід від поточного флуоресцентного синього до фосфоресцентного синього зробить дисплеї Samsung набагато ефективнішими. Це також спростить і здешевить їх виробництво. Щоб отримати необхідну яскравість від сьогоднішніх флуоресцентних синіх OLED-дисплеїв, Samsung зараз використовує три шари матеріалу. PHOLED дозволять Samsung скоротити цю кількість до двох, а можливо, навіть до одного.
Хто першим впровадить сині PHOLED-дисплеї?
Можливо, вже 24 року такий дисплей буде готовий, і, швидше за все, першою це зробить компанія Samsung. Дослідники компанії роками розробляють фосфоресцентні сині OLED-дисплеї, регулярно публікуючи статті про свої напрацювання.
Favbet Tech – це ІТ-компанія зі 100% українською ДНК, що створює досконалі сервіси для iGaming і Betting з використанням передових технологій та надає доступ до них. Favbet Tech розробляє інноваційне програмне забезпечення через складну багатокомпонентну платформу, яка здатна витримувати величезні навантаження та створювати унікальний досвід для гравців. IT-компанія входить у групу компаній FAVBET.