Сините фосфоресциращи материали коригират слабостите на OLED дисплея
В голяма част от висококачествените телевизори и масовите мобилни апарати се подвизават OLED дисплеите. Благодарение на тях се радваме на ясни изображения, дълбоки нива на черното и широки ъгли на видимост. Алтернативата са LCD дисплеите. OLED технологията не се справя по-добре от тях по отношение на дълголетие или яркост. Енергийната ефективност е под въпрос в зависимост от изображенията, които се показват.
Тази година OLED ще получи голям тласък по отношение на тези показатели, когато сините фосфоресциращи OLED (PHOLED) материали станат достъпни в търговската мрежа. Universal Display Corp. (UDC), която преследва тази технология от десетилетия, най-накрая я е започнала масово производство. И докато производителите на мобилни телефони и телевизори обикновено мълчат за предстоящите дизайни, те вероятно ще внедрят сини PHOLED в устройствата си веднага щом могат.
Тънката разлика
Каква всъщност е разликата между конвенционалните и новите дисплеи?! OLED преобразуват електрическата енергия директно във фотони. Те имат множество слоеве, включително катод, анод и емисионен слой. Когато токът преминава през OLED, електроните напускат катода, а дупките напускат анода. Те се рекомбинират в централния емисионен слой, свързвайки се в екситони и освобождавайки или светлина, или топлина, докато се разпадат.
В зависимост от това как се подреждат молекулите, този процес може да генерира два вида екситони: синглети и триплети. Необвързаните обикновено са повече от тройните. Това е проблем, защото в традиционните флуоресцентни OLED само единичните излъчват фотони, докато триплетите освобождават енергията си като топлина. Дисплеите, използващи флуоресцентни OLED материали, превръщат само 25% от входящата електрическа енергия в светлина. Излишната топлина може да намали продължителността на живота на устройството.
Когато се добавят тежки метали към сместа от органични съединения, които изграждат OLED, спиновите състояния се променят и дори триплетните екситони излъчват светлина. Резултатът е фосфоресциращ OLED. Той е потенциално 100% ефективен и не генерира вредна топлина.
Фосфоресциращите червени OLED съществуват от около две десетилетия. Зеленото също е налично, но създаването на синьо, което има най-високо ниво на енергия от трите цвята е предизвикателство. Тези къси, високоенергийни дължини на вълните на светлината почти унищожават материала, докато се генерират. Също така е трудно да се направи истинско 450-нанометрово синьо.
Към днешна дата PHOLED на UDC са единствените налични в търговската мрежа цветове. UDC вече доставя червени и зелени PHOLED на почти всеки производител на OLED дисплеи.
По-дълъг живот на батерията за мобилен телефон
Днешните дисплеи на смартфони използват OLED директно, без цветни филтри. Всеки пиксел има три OLED подпиксела: червен, зелен и син. Понастоящем само червените и зелените субпиксели използват фосфоресциращи OLED, така че синият трябва да разчита на по-малко ефективните флуоресцентни OLED. Това означава, че синият субпиксел обикновено е много по-голям от другите два, за да произведе необходимата яркост, без да намалява живота.
Замяната на флуоресцентното синьо с фосфоресциращо синьо ще означава по-балансирана структура на пикселите и може да позволи дисплеи с по-висока разделителна способност в бъдеще. Тази промяна ще доведе до приблизително 25% увеличение на ефективността. Производителите могат да се възползват от това, за да удължат живота на батерията, да намалят размера или да създадат по-ярък дисплей. Намаленото генериране на външна топлина трябва да увеличи живота на цялата заобикаляща ни електроника.
По-ярки телевизори
Производителите на телевизори използват OLED малко по-различно от производителите на телефонни дисплеи.
OLED TV дисплеите на Samsung използват само сини OLED, създавайки необходимите червени и зелени субпиксели чрез квантови точки. Това е материал, който приема светлинна енергия при една дължина на вълната и я излъчва при друга. Преминаването от текущото флуоресцентно синьо към фосфоресциращо синьо ще направи дисплеите на Samsung много по-ефективни. Те ще станат по-лесни и по-евтини за производство.
LG, друг голям производител на OLED телевизори, изгражда своите дисплеи чрез комбиниране на слоеве от червени, зелени и сини OLED. Червеният и зеленият слой са фосфоресциращи, а синият е флуоресцентен, което създава бяла светлина. В последствие тя се разделя на субпиксели с помощта на цветни филтри. Настоящият дизайн изисква два сини слоя. PHOLED blue би трябвало да позволи на LG да ги намали до един.
Както при дисплеите на мобилни телефони, преминаването към сини PHOLED в телевизорите трябва да увеличи дълготрайността им. Очаква се да разполагаме с иновациите още преди да е изтекла тази година. Няма да закъснеят промените и за таблети, лаптопи и настолни компютърни екрани.
