Синие PHOLED спасут технологию OLED?

Предполагаемые планы Apple использовать технологию OLED для дисплейных матриц в своих грядущих в 2024 г. продуктах ставят ребром вопрос о совершенствовании эксплуатационных характеристик устройств отображения на органических светодиодах. Особенно – в приложении к экранам средних и малых размеров (от типичного мониторного и ниже), поскольку крупнопанельные OLED-телевизоры уже успели привлечь внимание ценителей четкостью и резкостью контуров даже быстродвижущихся изображений, глубиной динамического диапазона яркостей, а также широтой углов обзора. Правда, цены на такие устройства отображения остаются значительно выше характерных для LCD, что заметно ограничивает объемы их сбыта.

Еще одна неприятная особенность OLED-матриц – их малая (сравнительно с жидкокристаллическими) долговечность, обусловленная достаточно быстрым выгоранием (точнее, потерей исходной цветонасыщенности) субпикселов, отвечающих за формирование синего цвета. Принципиально важный шаг к решению этой проблемы сделала компания UDC, объявившая недавно о разработке синих фосфоресцентных органических светодиодов (blue phosphorescent OLED; PHOLED) – точнее даже, о скорой готовности к началу их массового серийного производства. Ранее ряд лабораторий уже демонстрировали преимущества PHOLED перед стандартными для индустрии способами формирования синих субпикселов, однако до наладки промышленного выпуска ни одна из этих технологий не была доведена.

Суть классической технологии OLED – в прямом (без участия дополнительных светофильтров) и моментальном, происходящем за наносекунды, преобразовании электрической энергии в фотоны нужной для каждого субпиксела длины волны. Преобразование это происходит со значительными потерями: три четверти переданной органическому светодиоду энергии обращаются в тепло, и лишь 25% выходят в виде излучения. Именно этот паразитный нагрев в немалой мере ответственен за сниженную по сравнению с ЖК-матрицами продолжительность работы OLED-дисплеев.

Борьба за эффективность органических светодиодов велась десятилетиями – путем поиска присадок (обычно тяжелых металлов) к их рабочему веществу. Это позволило вывести почти на 100%-ный КПД сперва красные OLED-субпикселы, а около 10 лет назад – и зеленые. Однако для синих, излучающих свет с длиной волны 450 нм, необходимые присадки, да еще и такие, которые годятся для массового производства, были разработаны лишь недавно – и, как уверяют в UDC, начнут использоваться в серийных продуктах уже с 2024 г. Кстати, именно эта компания уже снабжает красными и зелеными PHOLED львиную долю изготовителей дисплеев на органических светодиодах в мире.

Помимо очевидной выгоды в плане энергоэффективности и снижения теплопотерь, синие субпикселы PHOLED еще и меньше по габаритам традиционных, флуоресцентных, при той же рабочей яркости. А это открывает простор для еще большего увеличения плотности пикселов перспективных OLED-дисплеев, что особенно важно для малоразмерных экранов гарнитур виртуальной/дополненной реальности.

Телевизоры на базе OLED также имеют все шансы сделаться доступнее, поскольку переход на высокоэффективные PHOLED удешевит их матрицы, сделав их менее энергоемкими и более долговечными.