Компания LG Display сообщила, что первой в мире начинает коммерческое производство дисплеев с использованием синих органических фосфоресцирующих светодиодов, которые сама называет «OLED мечты». Опытное производство было запущено в августе прошлого года. В этом году компания готова поставлять уникальные дисплеи на рынок.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

До недавнего времени органические светодиоды при свечении (при пропускании через них электрического тока) флуоресцировали. Рекомбинация электронов и дырок в рабочих слоях OLED-светодиодов приводила к испусканию фотонов трёх длин волн: красной, зелёной и синей. Нюанс в том, что фотоны испускались образуемыми при рекомбинации квазичастицами — синглетами, но кроме них образовывались также другие разновидности квазичастиц — триплеты. На каждый синглет приходилось три триплета, а фотоны испускались лишь синглетами. Триплеты только нагревали рабочий слой светодиодов, впустую и даже во вред расходуя электричество.

Ситуацию мог исправить переход на фосфоресценцию. В этом случае при рекомбинации электрона и дырки фотоны излучались бы даже триплетами — это ли не мечта? Такие дисплеи обладали бы 100-процентной квантовой эффективностью. Проблема заключалась в том, что до недавнего времени не существовало надёжных материалов для синей фосфоресценции — только для зелёной и красной.

Два года назад стало известно, что ведущий производитель материалов для светодиодов, компания Universal Display Corp. (UDC), наконец создала устойчивый материал для синей фосфоресценции. Совместно с LG Display к августу 2024 года UDC разработала техпроцесс производства фосфоресцирующих органических светодиодов (PHOLED). Однако чуда пока не произошло.

Как стало известно сегодня, LG Display не удалось создать техпроцесс массового выпуска полностью фосфоресцирующих дисплеев. Поэтому она довела до уровня коммерциализации гибридную технологию. Она заключается в том, что пиксели дисплея будут двухслойными, состоящими как из OLED, так и из PHOLED. Потребление таких дисплеев будет на 15 % ниже, чем у обычных OLED, а яркость и цветопередача обещают остаться на высоком уровне.

Источник изображения: LG Display

Демонстрация нового дисплея состоится в США 11 мая на выставке SID 2025 (International Information Display Society). Технология производства запатентована в Южной Корее, также поданы заявки на патенты в США. О начале серийных поставок этих дисплеев пока не сообщается.

Компания LG Display совершила очередной шаг в развитии технологии OLED-дисплеев, разработав панель на основе синего фосфоресцентного излучателя (PHOLED). По данным OLED-Info, эта разработка может привести к появлению продуктов на совершенно новых OLED-дисплеях, которые будут потреблять значительно меньше энергии, чем стандартные OLED-панели.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Ключевым элементом инновации является использование фосфоресцирующих органических светоизлучающих диодов (синие PHOLED) — технологии, предоставленной компанией Universal Display Corporation (UDC). Технология PHOLED обеспечивает 100-% внутреннюю квантовую эффективность (IQE), что значительно выше 25-% эффективности, достигаемой с помощью современных флуоресцентных излучателей, и позволяет снизить энергопотребление самого дисплея примерно на 20-30 %.

«Разработка займет еще несколько месяцев, но навряд ли всё будет готово в 2024 году», — заявили представители UDC, подчёркивая определённые сложности в увеличении срока службы материалов. Однако LG Display нашла решение, применив тандемную архитектуру, которая позволит создать коммерчески готовый дисплей, возможно, даже раньше, чем планировала компания UDC.

Тандемная архитектура использует две OLED-структуры, расположенные одна над другой. Это позволяет достичь той же яркости, что и у обычного однослойного OLED, но с меньшим током, что, в свою очередь, продлевает срок службы OLED-материалов. Отметим, что LG Display успешно внедрила тандемные дисплеи ещё в 2019 году для автомобильного рынка, а в последнее время также использует их в планшетах и ноутбуках Apple.

Согласно информации, LG Display планирует завершить разработку в ближайшее время и рассмотрит возможность коммерциализации такого дисплея в течение года и, таким образом, станет первой компанией, которая выпустит на рынок дисплеи PHOLED, получив преимущество перед конкурентами, в частности Samsung Display.

Следует отметить, что такие дисплеи будут дороже в производстве из-за более сложного процесса, требующего вдвое большего количества материалов для OLED-фронтальной плоскости, а также высокой стоимости PHOLED излучателей. В связи с этим может быть рассмотрен вариант использования архитектуры, при которой один из слоев в тандемном стеке использует синий фосфоресцентный излучатель, а другой — синий флуоресцентный. Такой подход может оказаться эффективным и удешевить стоимость этих дисплеев.

Компания Universal Display Corp. (UDC) сообщила, что готова к коммерческим поставкам сырья для изготовления синих фосфоресцирующих органических светодиодов (PHOLED). Этот материал искали около 20 лет. Благодаря синим PHOLED дисплеи смартфонов, компьютеров и телевизоров станут экономичнее, долговечнее и ярче. Ждать осталось недолго.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Сегодня мир завоёвывают дисплеи на OLED — органических светодиодах. Они проникли в смартфоны, ноутбуки и телевизоры премиального класса. Такие дисплеи яркие, относительно мало потребляют и по-настоящему чёрные там, где надо. У дисплеев OLED разная конструкция — они могут быть как из массива трёхцветных светодиодов, так и на базе белых OLED с цветными фильтрами. Но у всех OLED один базовый принцип — использование флуоресценции, когда электрический ток в процессе рекомбинации электронов и дырок в рабочем слое диода приводит к испусканию фотонов (света).

Фотоны испускает разновидность квазичастиц экситонов, называемая синглетами. Нюанс в том, что на каждый синглет электроны и дырки образуют по три триплета. Триплеты в основном выделяют тепло. Тем самым обычные OLED имеют КПД в районе 25 %. Но дело не только в низкой светимости. Тепло сокращает срок жизни светодиодного материала.

Повысить КПД органических светодиодов почти до 100 % можно в случае использование другого типа люминесценции — фосфоресценции. Для этого в рабочий слой OLED добавляют молекулы определённых тяжёлых металлов. Электроны и дырки в таких материалах также образуют синглеты и триплеты в соотношении 1:3, но триплеты в них становятся способными излучать фотоны или, попросту, светиться, а не греть себя и окружение.

Материалы для красной и зелёной фосфоресценции открыты в прошлом и позапрошлом десятилетии. Они уже вовсю используются при производстве OLED. Такое сырьё производится многими химическими компаниями, включая UDC. Проблема была с синими PHOLED. Пока ещё никто не сообщал о разработке долгоживущих синих фосфоресцирующих светодиодов. Компания UDC стала первой, кто утверждает о готовности к коммерческим поставкам сырья для массового производства синих PHOLED и дисплеев на их основе. Вероятно, опытные поставки уже ведутся, поскольку те же Samsung и LG давно экспериментируют с PHOLED. Начало массовых поставок заявлено на 2024 год.

Переход полностью на PHOLED светодиоды увеличит эффективность дисплеев. Она вырастет тем сильнее, чем больше в ней синих PHOLED. В этом преимущество есть у компании Samsung. Он производит дисплеи на квантовых точках, в основе которых исключительно синие PHOLED. Если в составе дисплеев используются триады PHOLED (синий, красный и зелёный субпиксели), то эффективность вырастет не больше, чем на треть, что свойственно дисплеям производства компании LG.

В любом случае нас ждёт перелом в производстве дисплеев и повышение их качества, долговечности, яркости и эффективности.