Revolucionando displays OLED com tecnologia Blue PHOLED

-Desafios científicos Corporação de exibição universal

A tela OLED domina o mercado de smartphones e conquistou grande fatia do mercado de TVs de última geração, graças às suas imagens nítidas, níveis de preto profundos e amplos ângulos de visão. Já há um ano dissemos como eu Monitores OLED eles teriam sido protagonistas da cena.

Em geral, porém, a tecnologia OLED não supera a alternativa LCD em termos de longevidade e brilho. Em 2024, a próxima geração de telas OLED contará com o uso de Blue PHOLED, diodos emissores de luz orgânicos fosforescentes. A tecnologia é desenvolvida pela Universal Display Corporation (UDC), uma empresa que a desenvolve há décadas e agora está a caminho da produção em massa.

Para compreender o significado de um PHOLED azul, é preciso primeiro compreender as diferenças entre os OLEDs convencionais e seus equivalentes mais modernos que utilizam fosforescência. Além disso, é essencial examinar a composição dos ecrãs OLED actuais para apreciar plenamente a sua importância.

Como os displays OLED são estruturados

OLEDs, diodos emissores de luz orgânicos, convertem energia elétrica diretamente em fótons. Eles são compostos de múltiplos elementos, incluindo um cátodo, um ânodo e uma camada emissiva. Quando uma corrente passa pelo OLED, ao longo de seu caminho ela induz a emissão de elétrons do cátodo, que está carregado negativamente. Simultaneamente, buracos carregados positivamente (ausência de elétrons) são emitidos pelo ânodo. O ânodo é o outro eletrodo do OLED e tem carga positiva. Os dois fluxos se movem através das camadas do OLED e se recombinam na camada emissiva central.

Durante a recombinação, partículas chamadas “ excitons “, pares ligados de carga elétrica oposta. Neste ponto, ocorre a fase decadência: durante esse processo, os excitons liberam energia na forma de luz ou calor. Se a transição envolver a liberação de fótons, a emissão de luz será visível.

Dependendo de como os spins das moléculas se alinham, dois tipos de excitons podem ser gerados: singletos e tripletos. A UDC aponta que nos OLEDs fluorescentes tradicionais, apenas os i singletos emitem fótons, enquanto os trigêmeos liberam sua energia na forma de calor. E é obviamente ineficiente: monitores que utilizam materiais OLEDs fluorescentes transformam apenas 25% da energia elétrica de entrada em emissão de luz. O excesso de calor pode reduzir a expectativa de vida de um dispositivo.

Blue PHOLED para telas mais eficientes que reduzem o calor gerado

Adicionando metais pesados à mistura de compostos orgânicos que compõem os OLEDs, os spins mudam e os trigêmeos também emitem luz. O resultado é um OLED fosforescente. Portanto, é potencialmente possível obter um display eficiente que não gere calor prejudicial ao seu funcionamento.

O desenvolvimento de diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) vermelhos e verdes remonta a aproximadamente vinte anos, enquanto os PHOLEDs azuis foram introduzidos no mercado apenas recentemente. A criação do PHOLED azul apresenta um desafio significativo devido aos seus elevados requisitos de energia em comparação com os OLEDs vermelhos e verdes.

Os diodos emissores de luz baseados em polímeros (PHOLEDs) da UDC têm a distinção de ser a única opção comercialmente disponível para cores diferentes de vermelho e verde, com a empresa tendo contratos garantidos com quase todos os produtores de telas OLED, de acordo com o especialista do setor Robert J. O.‘Brien, que também atua como cofundador da Display Supply Chain Consultants (DSCC). Embora ainda não se saiba quando os PHOLEDs azuis serão lançados, eles parecem preparados para entrar no mercado num futuro próximo a um preço acessível.

Como as telas dos smartphones mudarão com PHOLEDs azuis

AS telas de smartphones hoje usam OLEDs diretamente, sem filtros de cores. Cada pixel possui três subpixels OLED: vermelho, verde e azul. Atualmente, apenas os subpixels vermelho e verde utilizam OLEDs fosforescentes; para o azul contamos com OLEDs fluorescentes, menos eficientes que os outros dois.

Substituir o azul fluorescente pelo azul fosforescente significará poder contar com uma estrutura de pixels mais equilibrada. O que poderia permitir a produção de telas com resolução ainda maior em um futuro próximo.

No curto prazo, a mudança para a tecnologia PHOLED azul resultará num ganho aproximado de 25% em termos de eficiência energética. Isso significa que os produtores poderão aproveitar isso para aumentar a produção vida útil da bateria, reduzir seu tamanho ou apresentar aos usuários finais uma tela mais brilhante. E em todos esses casos, reduzir a geração de calor deverá aumentar a vida útil de todos os componentes eletrônicos circundantes.

O que muda para as TVs de nova geração

As telas de TV OLED da Samsung usam apenas OLEDs azuis, criando os subpixels vermelhos e verdes necessários por meio do uso de ponto quântico, uma técnica que permite que a energia luminosa seja absorvida em um comprimento de onda e depois emitida em outro.

Mudar do azul fluorescente atual para o azul fosforescente tornará os monitores do Samsung muito mais eficientes. Também tornará a produção mais fácil e menos dispendiosa.

Novamente de acordo com O’Brien, na verdade, a Samsung atualmente usa três camadas de material. Os PHOLEDs permitirão à Samsung reduzir esse número para dois e talvez até um. Ou a Samsung poderia optar por manter três camadas, pelo menos em alguns modelos premium, e aumentar significativamente o brilho.

LG Ela faz seus displays combinando camadas de OLEDs vermelhos, verdes e azuis. As camadas vermelha e verde são fosforescentes e a azul é fluorescente, criando luz branca que é então separada em subpixels usando filtros de cores. O design atual requer duas camadas azuis “empilhadas”: ao adotar o PHOLED azul, os engenheiros da LG deverão reduzir a estrutura a uma única camada, com benefícios óbvios.

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