Zarówno LG Display, jak i Samsung Display zapowiadają, że pracują nad wprowadzeniem PHOLED, czyli najnowszej generacji diod OLED, które wykorzystywałyby fosforescencyjny niebieski subpiksel zamiast fluorescencyjnego. Szykuje się prawdziwa rewolucja.
Diody LED i OLED
Zacznijmy od tego, że OLED, czyli organiczna dioda elektroluminescencyjna (Organic Light Emitting Diode) to ogólnie mówiąc technologia wyświetlania stosowana np. w monitorach i telewizorach, która wykorzystuje związki organiczne na bazie węgla do tworzenia kolorów.
Wprowadzenie OLED pozwoliło na wytworzenie najczarniejszej, głębokiej czerni i najdokładniejszych, żywych kolorów. Dodatkowo, dzięki temu, że diody OLED nie wymagają podświetlenia, ekrany i wyświetlacze mogły stać się smuklejsze. Na ekranie OLED każdy piksel odpowiada za własną jasność. Oznacza to, że by uzyskać kolor czarny, piksele po prostu się wyłączają. Uzyskujemy idealną czerń bez tzw. efektu „bloomingu”, który występował w przypadku standardowych paneli LCD i LED wykorzystujących podświetlenie. Z drugiej strony z tego samego powodu, diody OLED nie osiągają takiego poziomu jasności jak diody LED. Początkowo panele OLED były w stanie wyświetlać szczytowe poziomy jasności do około 500-600 nitów, obecnie wysokiej jakości ekrany OLED i QD-OLED osiągają nieco ponad 1000 nitów, podczas gdy telewizory LCD z mini LED osiągają jasność o poziomie nawet ponad 2000 nitów.
OLED, WOLED, OLED.EX
LG próbował ulepszyć panele OLED wprowadzając białą diodę (połączenie diody żółtej i niebieskiej OLED). Jednak ten wariant, nazwany WOLED, choć faktycznie poprawiał jasność (do nawet 1000 nitów), to obniżał jakość uzyskanych kolorów. Z czasem wprowadzono zatem kolejną technologię – OLED.EX (Evolution/eXperience), która pozwala na osiągnięcie nawet o 30% wyższej jasności niż panele OLED poprzedniej generacji.
Pod koniec 2022 roku LG Display ogłosiło, że od teraz wszystkie panele OLED produkowane w jego fabrykach w Korei Południowej i Chinach, czy to pod marką LG, Sony, Philips, Panasonic, Hisense czy jeszcze inną, będą oparte na OLED.EX, która poprzez zastosowanie komponentów deuterowych, zdołała osiągnąć wyższą wydajność i jasność niż OLED. Zastosowanie paneli OLED.EX pozwoliło także na kolejne, dodatkowe pocienienie ekranu.
Quantum Dot i QLED
W międzyczasie Samsung wprowadził ulepszony wariant ekranów ciekłokrystalicznymi (LCD) – QLED, które spotkamy zazwyczaj przy telewizorach o dużej przekątnej. Literka „Q” (od „quantum”) to nawiązanie do zastosowanej technologii Quantum Dot (kwantowa kropka), czyli nanokryształów instalowanych między podświetleniem a filtrami kolorów. W ten sposób udało się uzyskać wierniejsze, bardziej naturalne odwzorowanie kolorów, wyższy współczynnik kontrastu oraz wyższą jasność niż w przypadku paneli LCD. Diody QLED charakteryzują się natomiast wyższą żywotnością niż diody OLED i w ich przypadku nie grozi nam wypalanie pikseli, które może się zdarzyć w telewizorach OLED. Niemniej, przy wszystkich zaletach, nie są w stanie osiągnąć tak głębokiej czerni i kontrastu jak w przypadku paneli OLED.
PHOLED, czyli fosforescencja na całego
Technologia nie stoi w miejscu. Zarówno LG Display i Samsung Display ogłosili właśnie, że pracują nad wprowadzeniem w swoich produktach najnowszej generacji paneli OLED – PHOLED i że być może trafią one do sprzedaży już w 2024 roku.
PHOLED (PHosphorescent OLED), czyli fosforescencyjne organiczne diody elektroluminescencyjne, które podobnie jak wszystkie rodzaje OLED, emitują światło dzięki elektroluminescencji organicznej warstwy półprzewodnikowej w prądzie elektrycznym. Przewagą diod PHOLED jest to, że opierając się na zasadzie fosforescencji, mogą zapewnić znacząco wyższą wydajność (i jasność) niż konwencjonalne diody OLED, bez obniżenia wierności odwzorowania kolorów.
Fosforescencja subpikseli w trzech kolorach (RGB)
Podczas gdy w telewizorach OLED wykorzystuje się fosforescencję dla subpikseli czerwieni i zieleni, to do tej pory nie udawało się to przy subpikselach niebieskich, przy których korzystano z fluorescencji. Ogromna przewaga fosforescencyjnych subpikseli polega na tym, że przekształcają energię w światło z szybkością prawie 100%, a wydajniejsze wykorzystanie energii elektrycznej prowadzi do dłuższej żywotności oraz większej jasności.
Oczywiście, nie bez powodu do tej pory nie udawało się wprowadzić fosforescencji dla subpiksela niebieskiego. Universal Display Corporation (UDC) z Trenton w stanie New Jersey spędziła 20 lat nad fosforescencją niebieskich subpikseli (i posiada patenty w tym zakresie). Diody PHOLED umożliwią zastosowanie fosforescencji subpikseli w trzech kolorach (RGB), co ma pozwolić na nawet czterokrotne zwiększenie efektywności świetlnej. Ekrany PHOLED będą zatem charakteryzować się większą energooszczędnością niż było to możliwe przy wyświetlaczach LCD, oświetleniu żarowym i fluorescencyjnym.
Dlaczego to prawdziwy przełom w technologii wyświetlania?
Olbrzymi potencjał w zakresie wydajności energetycznej sprawia, że bierze się pod uwagę wykorzystanie diod PHOLED nie tylko w wyświetlaczach, takich jak monitory komputerowe czy ekrany telewizyjne, ale także w wydaniu wielkoformatowym lub do ogólnych zastosowań w oświetleniu. Jedną z zalet paneli PHOLED jest to, że w przeciwieństwie do żarówek, zapewniałyby one równomierne oświetlenie całych pomieszczeń. Departament Energii Stanów Zjednoczonych miał przeznaczyć 200 tysięcy dolarów na opracowanie energooszczędnych produktów PHOLED do ogólnych zastosowań oświetleniowych.
Obecnie zarówno LG Display, jak i Samsung Display zapowiadają, że pracują nad wprowadzeniem PHOLED, czyli najnowszej generacji diod OLED, do swoich produktów. A my z niecierpliwością czekamy na nową erę wyświetlania oraz prognozy dotyczące ceny ekranów PHOLED.
Fot i grafiki: Unsplash.com, Freepik