Экраны OLED станут лучше и доступнее

В этом году технология дисплеев OLED получила улучшение яркости, долговечности и качества изображения благодаря синему фосфоресцентному OLED (PHOLED) – технология стала коммерчески доступной. Компания Universal Display Corp. (UDC), которая десятилетиями разрабатывала технологию, заявляет, что наконец-то готова к массовому производству.

 

OLED (органические светодиоды) превращают электрическую энергию непосредственно в фотоны. Они имеют несколько слоев, включая катод, анод и эмиссионный слой. Когда ток проходит через OLED, электроны покидают катод, а дырки покидают анод. Они рекомбинируют в эмиссионном слое посередине, объединяясь в экситоны и освобождая либо свет, либо тепло при распаде.

 

В зависимости от спина молекул генерируются два типа экситонов: синглеты и триплеты. Как объясняет UDC, одиночек в три раза меньше тройняшек. Проблема в том, что у традиционных флуоресцентных OLED только синглеты излучают фотоны, тогда как триплеты выделяют свою энергию в виде тепла. Обычные дисплеи OLED превращают всего 25% электрической энергии в свет. В свою очередь, избыток тепла может сократить срок экрана.

Когда тяжелые металлы добавляют в смесь органических соединений, образующих OLED, спины изменяются и даже триплетные экситоны излучают свет. Результатом является фосфоресцентный OLED. Он потенциально эффективен на 100% и не выделяет вредного тепла. Но процесс затрудняет возможное разрушение материалов и сложность создания длины волны настоящего синего. Новые PHOLED от UDC преодолели ограничения и по цене могут сравниться с обычными OLED.

Каждый пиксель обычного OLED имеет три субпикселя: красный, зеленый и синий. Только красные и зеленые субпиксели используют фосфоресцентные OLED, а синий полагается на менее эффективный флуоресцентный процесс. Это означает, что синий субпиксель, как правило, гораздо больше двух других, чтобы обеспечить необходимую яркость без уменьшения срока эксплуатации.

Замена флуоресцентного синего на фосфоресцентный обеспечит более высокое разрешение дисплеев в будущем. В ближайшей перспективе переход приведет к увеличению эффективности примерно на 25%. Производители могут использовать это, чтобы продлить срок автономной работы от батареи, уменьшить размер аккумулятора или сделать экраны ярче. В любом случае еще увеличит срок службы устройств.

 

Например, в дисплеях Samsung для телевизоров используются только синие OLED, создавая необходимые красные и зеленые субпиксели с помощью квантовых точек – материала, который принимает световую энергию на одной длине волны и излучает ее на другой. Таким образом, переход от текущего флуоресцентного синего к фосфоресцентному сделает дисплеи Samsung гораздо более эффективными. Это также упростит и удешевит их производство. Чтобы получить необходимую яркость от современных флуоресцентных синих OLED, Samsung сейчас использует три слоя материала. PHOLED позволит Samsung сократить это число до двух или даже до одного. Или компания может выбрать три слоя, по крайней мере, в моделях премиум-класса, чтобы значительно повысить яркость.

LG строит свои дисплеи, комбинируя OLED слои красного, зеленого и синего цветов. Красный и зеленый слои являются фосфоресцентными, а синий – флуоресцентным, создающим белый свет, который затем делится на субпиксели с помощью цветных фильтров. Текущий дизайн требует двух синих слоев в стеке. PHOLED blue позволит LG сократить их до одного слоя.

По оценкам экспертов, наиболее готовой для внедрения PHOLED является Samsung.

 

Источник: IEEE Spectrum