Terobosan OLED: Audio Terintegrasi dan Ketahanan Piksel Biru

Organic Light-Emitting Diode, atau OLED, diciptakan sekitar empat dekade yang lalu di Kodak. Ide di balik teknologi OLED adalah menghasilkan tampilan yang lebih efisien, fleksibel, dan lebih tipis dibandingkan layar kristal cair (LCD) tradisional.

Perangkat ini menggunakan lapisan pemancar cahaya organik, yang ditempatkan di antara dua konduktor. Lapisan tipis tersebut terbuat dari semikonduktor berbasis karbon, bukan silikon atau indium, yang merupakan bahan standar pada LED.

Setiap piksel pada layar OLED terdiri dari dioda merah, hijau, dan biru, yang memancarkan cahaya saat tegangan diterapkan, artinya mereka bersifat self-emissive.

Setiap piksel dapat dikendalikan secara individual, memungkinkan OLED menghilangkan kebutuhan lampu latar, sehingga meningkatkan kontras, kualitas gambar, dan efisiensi energi.

Keunggulan lain OLED dibandingkan LCD meliputi kecerahan lebih tinggi, rentang warna lebih luas, sudut pandang lebih lebar, tampilan ultra-tipis dan dapat dilipat, konsumsi daya lebih rendah, serta daya tahan yang lebih baik. Namun, OLED juga menghadapi tantangan seperti harga yang mahal dan umur pakai yang terbatas.

Meskipun demikian, pasar OLED saat ini menyaksikan pertumbuhan yang kuat, dengan lebih dari satu miliar panel OLED diproduksi setiap tahun.

Pasar OLED diproyeksikan akan tumbuh menjadi 72,8 miliar pada tahun 2026. Pertumbuhan ini terutama didorong oleh adopsi teknologi yang semakin luas pada berbagai jenis produk, termasuk smartphone, layar televisi, perangkat wearable pintar, konsol game genggam, otomotif, realitas tertambah (AR), realitas virtual (VR), dan tampilan format besar.

OLED sebenarnya merupakan teknologi tampilan yang relatif baru dan sedang dikembangkan dengan kecepatan mengesankan. Beberapa inovasi menjanjikan di bidang ini meliputi tampilan yang dapat digulung dan diregangkan, tampilan transparan, serta perangkat wearable seperti patch kulit.

Ini baru permulaan; kemajuan terbaru kini meningkatkan daya tahan OLED biru dan menciptakan OLED dengan fungsi multi-speaker.

Jadi, meskipun bukan investasi yang mencolok, kita bergantung pada dan menggunakan layar di mana-mana. Oleh karena itu, kita akan menyelami lebih dalam dua terobosan ini dan bagaimana mereka berpotensi mengubah industri tampilan.

OLED dengan Speaker Terintegrasi: The Next Frontier

Selama beberapa dekade terakhir, teknologi tampilan telah berkembang secara signifikan dengan fokus pada resolusi, akurasi warna, dan rentang dinamis tinggi. Namun kini, perlu mengalihkan fokus tersebut dari kualitas gambar ke faktor lain untuk memberikan pengguna pengalaman yang lebih imersif dan realistis.

Why Multisensory OLED Displays Matter

Dengan kematangan teknologi visual, kini terdapat minat yang meningkat dalam mengintegrasikan input multisensorial. Penglihatan dan pendengaran, bagaimanapun, adalah indera manusia yang dominan.

Layar tidak lagi sekadar panel pasif dengan gambar; kini mereka berkembang menjadi antarmuka imersif yang melibatkan banyak indera manusia. Menggabungkan visual dengan suara dan sentuhan menjadi penting untuk meningkatkan keterlibatan pengguna dan realisme.

Suara memiliki peran penting di sini, dengan penelitian menunjukkan bahwa sinkronisasi audiovisual menyumbang hampir 90% dari persepsi imersi. Jadi, sudah jelas bahwa perusahaan dan peneliti bekerja pada aspek suara pada layar.

Namun, sebagian besar layar saat ini masih membutuhkan soundbar eksternal atau speaker multichannel, dan hal ini menimbulkan tantangan desain yang jelas.

Pada perangkat tampilan seperti smartphone dan TV, integrasi speaker berbenturan dengan faktor bentuk yang tipis. Ketidaksesuaian spasial antara sumber suara yang dipersepsikan dan lokasi speaker, pada saat yang sama, mengurangi imersi. Pada otomotif, interior kendaraan yang kompak membuat integrasi ini sangat sulit.

Untuk memajukan pengalaman tampilan multisensorial, tantangan ini harus diatasi terlebih dahulu.

How Piezoelectric Speakers Power Sound-Emitting OLEDs

Untuk menjadikan layar multisensorial, peneliti telah mengeksplorasi integrasi generasi suara langsung ke dalam OLED. Namun, teknologi ini, seperti speaker elektrostatik dan speaker termoakustik, meskipun menyoroti potensi speaker terintegrasi pada layar, menghadirkan tantangan dalam hal efisiensi, kinerja, dan kepraktisan.

Secara komersial, Crystal Sound OLED (CSO) dari LG Display dan Acoustic Surface Audio dari Sony telah mengintegrasikan speaker ke dalam layar, namun mereka menggunakan perangkat keras yang besar dan menghadapi tantangan dalam lokalisasi suara yang akurat.

Masalah dengan exciters konvensional, perangkat yang menghasilkan suara melalui getaran, adalah bahwa mereka besar dan canggung serta tidak cocok untuk layar ultra-tipis dan fleksibel modern. Crosstalk suara antar speaker juga menyebabkan kurangnya kontrol presisi atas audio terlokalisasi.

Jadi, meskipun menunjukkan kelayakan speaker panel, produk komersial ini juga menyoroti batasan struktural speaker elektromagnetik. Hal ini menciptakan kebutuhan akan solusi yang lebih cocok dengan tren baru dalam teknologi tampilan.

Di sinilah speaker piezoelektrik berperan. Speaker ini mengubah energi listrik langsung menjadi gerakan mekanik melalui efek piezoelektrik terbalik. Hal ini memungkinkan generasi suara yang efisien dengan desain yang fleksibel, ringan, dan berdaya rendah.

Speaker piezoelektrik memiliki konstruksi berlapis sederhana yang hanya melibatkan elektroda dan material piezoelektrik, sehingga menawarkan keuntungan biaya rendah, kompak, dan efisiensi energi tinggi.

Berbagai teknologi piezoelektrik saat ini sedang dikembangkan, meskipun kebanyakan berfokus pada satu elemen atau exciter saja, bukan pada konfigurasi multi-elemen. Hal ini terjadi meskipun speaker sering memerlukan beberapa exciter yang disusun dalam array untuk meningkatkan kinerja dan mencapai efek stereo yang realistis.

Jadi, studi terbaru dari peneliti POSTECH berfokus pada dua elemen kunci speaker piezoelektrik, yaitu mencapai getaran diafragma bebas crosstalk dan meningkatkan keseragaman respons frekuensi.

Pixel-Based Local Sound OLEDs: A Display Speaker Breakthrough

Peneliti dari Pohang University of Science and Technology (POSTECH) telah membangun teknologi OLED dengan Suara Lokal Berbasis Piksel pertama di dunia.

Terobosan ini memungkinkan setiap piksel pada layar OLED memancarkan suara yang berbeda secara bersamaan. Hal ini memungkinkan layar berfungsi sebagai array speaker multichannel.

Dipimpin oleh Su Seok Choi, Profesor di Departemen Teknik Elektro POSTECH, tim riset berhasil memperlihatkan teknologi baru mereka pada panel OLED 13 inci, sama seperti yang digunakan pada laptop dan tablet biasa.

Dipublikasikan dalam jurnal Advanced Science, studi ini didukung oleh Kementerian Perdagangan, Industri, dan Energi melalui Program Inovasi Teknologi Komponen Elektronik.

Menurut studi tersebut, tim menanamkan exciter piezoelektrik ultra-tipis, yang disusun seperti piksel, di dalam rangka OLED. Exciter piezo ini mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara tanpa memakan ruang eksternal. Lebih penting lagi, mereka sepenuhnya kompatibel dengan faktor bentuk tipis panel OLED.

Setiap piksel ini dapat berfungsi sebagai sumber suara independen, memungkinkan teknologi Suara Lokal Berbasis Piksel.

Localized Sound in OLEDs for High-Precision Audio

Untuk menghilangkan crosstalk suara sepenuhnya, yaitu memastikan bahwa beberapa suara yang berasal dari wilayah berbeda pada layar tidak saling memengaruhi, peneliti mengembangkan metode yang memungkinkan pengalaman suara yang benar-benar terlokalisasi.

Mereka memperkenalkan struktur rangka isolasi getaran di sini dan mengoptimalkannya untuk bentuk, dimensi, serta sifat material. Rangka tersebut membatasi getaran permukaan ke area yang ditentukan, mencegah transmisi ke wilayah tetangga dan meningkatkan keseragaman respons frekuensi.

Tim juga menemukan bahwa meningkatkan tinggi dan lebar rangka serta menggunakan material dengan impedansi akustik berbeda mengurangi Distorsi Harmonik Total (THD) dan meningkatkan konsistensi respons frekuensi.

Teknologi ini berhasil diimplementasikan pada panel OLED 13 inci, menghasilkan audio berkualitas tinggi langsung dari layar tanpa memerlukan speaker eksternal, sambil mempertahankan desain OLED yang tipis dan ringan. Implementasi ini membuktikan skalabilitas praktis teknologi serta kelayakan komersialnya.

“Layar berkembang melampaui perangkat output visual menjadi antarmuka komprehensif yang melibatkan penglihatan dan pendengaran. Teknologi ini berpotensi menjadi fitur inti perangkat generasi berikutnya, memungkinkan desain ramping dan ringan pada smartphone, laptop, dan layar otomotif—sementara menyajikan audio imersif dengan fidelitas tinggi.”

Mengenai kasus penggunaan, metode ini menunjukkan potensi speaker OLED terintegrasi pada dashboard dan sistem suara multi-zona dalam mobil, memungkinkan kemampuan berbeda seperti instruksi navigasi dan mendengarkan musik dari layar yang sama. Pada smartphone atau VR, suara spasial dapat menyesuaikan dengan gerakan tangan atau kepala pengguna untuk secara signifikan meningkatkan realisme dan imersi.

Secara keseluruhan, studi ini “memberikan wawasan berharga untuk pengembangan masa depan sistem audio terintegrasi pada tampilan tipis dan fleksibel, menawarkan kemungkinan baru dalam pengalaman pengguna imersif dan multisensorial”.

Breakthroughs in Blue OLED Efficiency and Lifespan

Peneliti dari University of Michigan, di sisi lain, telah membuka jalan bagi layar OLED yang lebih hemat energi dengan menunjukkan OLED fosforesen biru yang bertahan selamanya seperti PHOLED hijau.

Why Blue PHOLEDs Struggle – And How They’re Being Fixed

PHOLED biru sangat efisien, namun belum mendapatkan penggunaan komersial yang lebih luas pada tampilan dan pencahayaan karena umur operasionalnya yang pendek.

Hal ini disebabkan oleh kepadatan tinggi eksiton triplet energetik yang menumpuk di lapisan emisi dan akhirnya saling menghancurkan, yang menyebabkan degradasi molekul.

Namun studi terbaru, dengan dukungan dari Department of Energy (DOE) dan Universal Display Corporation (OLED ), telah menemukan solusi yang “memindahkan biru ke domain umur hijau”.

“Saya tidak dapat mengatakan masalah ini sepenuhnya terpecahkan—tentunya, belum terpecahkan sampai masuk ke dalam tampilan Anda—tetapi saya pikir kami telah menunjukkan jalur menuju solusi nyata yang telah menghindari komunitas selama dua dekade.”

Boosting OLED Energy Efficiency with Faster Conversion

Berbicara tentang OLED, tidak semuanya sama, terutama terkait berapa banyak energi yang mereka gunakan dan berapa lama mereka bertahan.

Saat ini, OLED merah dan hijau menggunakan pendekatan fosforesen yang efisien, sementara OLED biru menggunakan fluoresensi. Artinya, secara teoritis, OLED merah dan hijau dapat menghasilkan satu foton untuk setiap elektron yang melewati perangkat. Sebaliknya, OLED biru mencapai efisiensi yang jauh lebih rendah.

Masalahnya, di antara cahaya merah, biru, dan hijau (RGB), biru memiliki energi foton tertinggi. Oleh karena itu, pada PHOLED biru, molekul harus mengelola energi yang lebih tinggi. Meskipun sebagian besar energi tetap dalam bentuk cahaya biru, ketika terperangkap, energi tersebut dapat merusak molekul pembentuk warna.

Tim sebelumnya menemukan cara untuk mengeluarkan energi terperangkap tersebut lebih cepat. Ini melibatkan penggunaan lapisan pelapis pada elektroda negatif untuk membantu energi berkonversi menjadi cahaya biru, secara efektif menciptakan jalur cepat.

“Di jalan yang tidak memiliki cukup jalur, pengemudi yang tidak sabar dapat menabrak satu sama lain, memotong semua lalu lintas—seperti dua eksiton yang bertabrakan menghasilkan banyak energi panas yang menghancurkan molekul. Plasmon eksiton-polariton adalah desain optik kami untuk jalur cepat eksiton.”

– Penulis pertama Haonan Zhao, lulusan Ph.D. baru-baru ini di bidang fisika.

Klik di sini untuk mempelajari bagaimana teknologi PHOLED akan menggerakkan tampilan generasi berikutnya.

How the Purcell Effect Improves OLED Performance

Detail situasi di sini didasarkan pada mekanika kuantum, yaitu perilaku cahaya pada skala atom dan molekul.

Ketika sebuah elektron, partikel dengan muatan listrik negatif, melewati elektroda negatif, sebuah keadaan tereksitasi tercipta pada salah satu molekul, yang menghasilkan cahaya biru.

Keadaan ini adalah elektron bermuatan negatif yang melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi, dan ‘lubang’ bermuatan positif yang ditinggalkan oleh elektron, bersama-sama membentuk eksiton.

Biasanya, elektron akan kembali ke keadaan semula dan memancarkan foton biru. Namun ketika menggunakan jalur fosforesen, eksiton cenderung tetap berada.

Eksiton yang dekat dengan elektroda menghasilkan foton lebih cepat karena permukaan mengkilap mendukung kuasipartikel kuantum yang disebut surface plasmons (SP), yang mirip gelombang kecil pada elektron di permukaan logam.

Ketika eksiton dalam material pemancar cahaya berada cukup dekat dengan elektroda, ia dibantu dalam mengonversi menjadi cahaya biru karena dapat menyalurkan energinya ke surface plasmon, yang disebut efek Purcell. Efek ini merupakan peningkatan laju emisi spontan sistem kuantum oleh lingkungannya.

Namun tidak semua surface plasmon menghasilkan foton, sehingga osilasi eksiton yang menciptakan gelombang pada elektron di elektroda tidak otomatis membantu. Untuk menghasilkan foton, eksiton harus terhubung ke SP, membentuk plasmon exciton polariton.

Creating Blue OLEDs as Efficient as Green: New Research

Untuk mendorong efek tersebut, tim mengambil lapisan tipis semikonduktor berbasis karbon dan menambahkannya ke elektroda mengkilap yang memfasilitasi transfer energi. Pendekatan mereka juga memperluas efek ke dalam material, memungkinkan eksiton yang jauh dari elektroda juga mendapatkan manfaat.

Tim telah memanfaatkan efek ini dengan jalur lain untuk menciptakan PHOLED biru yang tidak hanya secerah PHOLED hijau tetapi juga bertahan sama lama.

Dipublikasikan dalam Nature Photonics, studi tersebut melaporkan PHOLED tandem biru dalam dengan umur operasional panjang menggunakan efek Purcell yang ditingkatkan polariton (PEP) pada anoda serta katoda. Teknologi ini telah dilisensikan ke Universal Display Corp.

Desain di sini melibatkan OLED tandem, yang memiliki dua lapisan pemancar cahaya untuk mengurangi beban pemancaran pada masing-masing lapisan dan mengurangi kemungkinan dua eksiton bergabung. Dengan menambahkan lapisan yang membantu eksiton beresonansi dengan SP di dekat kedua elektroda, tim memberikan kedua lapisan pemancar akses ke jalur cepat.

Seluruh sistem merupakan resonator optik, juga disebut ruang optik, di mana cahaya biru beresonansi antara elektroda, mendorong warna foton lebih dalam ke rentang biru. Studi tersebut menyatakan:

“Sejauh pengetahuan kami, ini adalah demonstrasi pertama PHOLED biru dalam yang menunjukkan stabilitas sebanding dengan PHOLED hijau, mempercepat penggunaan pemancar fosforesen biru dalam tampilan dan pencahayaan yang hemat energi.”

Investing in OLED Displays

Sekarang, saatnya melihat pemain utama OLED dan potensi investasinya. Universal Display Corporation adalah nama terkemuka di bidang ini, yang terlibat dalam riset, pengembangan, dan komersialisasi teknologi serta material OLED untuk penggunaan pada aplikasi tampilan dan pencahayaan solid-state.

Perusahaan ini menyediakan material OLED dan memegang paten penting, termasuk pada teknologi OLED fosforesen (PHOLED). Pelanggan utama mereka meliputi Samsung, LG Display, Panasonic, Pioneer, AU Optronics, CMEL (China Mobile Electronics), dan lainnya.

Universal Display Corp. (OLED )

Mengenai kinerja pasar Universal Display Corp., kapitalisasi pasar $7 miliar, saham OLED saat ini diperdagangkan pada $146,95, naik 0,51% YTD. Meskipun harga saham masih turun 44% dari puncak 2021, mereka telah mengalami pemulihan yang baik.

Dengan itu, EPS (TTM) perusahaan adalah 4,81, P/E (TTM) adalah 30,55, dan ROE (TTM) adalah 14,58%. Imbal hasil dividen yang ditawarkan perusahaan adalah 1,22%. Baru-baru ini, perusahaan mengumumkan dividen tunai kuartal kedua sebesar $0,45 per saham, yang mencerminkan “perkiraan aliran kas berkelanjutan dan komitmen untuk mengembalikan modal kepada pemegang sahamnya.”

Pada 1 Mei, Dewan Direksi perusahaan juga mengumumkan persetujuan program pembelian kembali saham baru, yang memberi wewenang untuk membeli hingga $100 juta saham biasa mereka.

Pada periode ini, Universal Display Corporation juga melaporkan hasil keuangan untuk kuartal pertama yang berakhir 31 Maret 2025. Menurut hasil tersebut, perusahaan mencatat total pendapatan $166,3 juta, hanya meningkat 0,6% dibandingkan kuartal yang sama tahun sebelumnya.

Pendapatan dari penjualan material pada Q1 2025 mencapai $86,2 juta, turun dari $93,3 juta pada 1Q24, karena volume material per unit untuk material emitter lebih rendah, yang sebagian terkompensasi oleh perubahan campuran pelanggan. Sementara itu, biaya penjualan material sedikit naik menjadi $33,9 juta.

Pendapatan dari royalti dan biaya lisensi selama periode ini meningkat 7,75% menjadi $73,6 juta.

“Kami memulai 2025 dengan catatan keuangan yang solid dan terus yakin pada trajektori pertumbuhan jangka panjang pasar OLED.” – Vice President and Chief Financial Officer Brian Millard

Margin kotor total Universal Display Corporation untuk Q1 2025 adalah 77%, turun 1% dari kuartal pertama 2024, sementara pendapatan operasional adalah $69,7 juta dan laba bersih $64,4 juta atau $1,35 per saham terdilusi.

Untuk panduan pendapatan 2025, perusahaan menegaskan bahwa targetnya antara $640 juta dan $700 juta meskipun “lingkungan makroekonomi yang berkembang” menciptakan ketidakpastian lebih besar. Mengakui kompleksitas yang meningkat, CFO Millard mengatakan mereka tetap berkomitmen pada strategi jangka panjang untuk memperkuat kepemimpinan mereka di bidang OLED melalui penemuan berkelanjutan dan penyediaan teknologi serta material mutakhir dalam lingkungan ini.

“Dengan mesin inovasi yang kuat, neraca keuangan yang solid, rantai pasokan yang tangguh, dan kelincahan operasional, kami berada pada posisi yang tepat untuk beradaptasi dengan perubahan, merespons dengan cepat, dan terus mendukung pelanggan serta mitra kami.”

– Millard

Latest Universal Display (OLED) Stock News and Developments

Final Thoughts: The Future of OLED Innovation

Layar OLED dengan cepat menjadi bagian integral dalam kehidupan kita, diadopsi pada smartphone, laptop, mobil, wearable, AR, VR, dan banyak lagi. Namun, mereka tidak lagi sekadar alat visual; peneliti berupaya mengubahnya menjadi antarmuka multisensorial.

Inovasi terbaru dalam OLED, suara tingkat piksel, dan PHOLED biru dalam yang efisien menjanjikan era baru teknologi OLED yang akan memberikan perangkat yang lebih tipis, lebih imersif, dan lebih hemat energi di semua aplikasi tampilan!

Studi yang Dirujuk:

<sup>1. Hong, S., Park, J., Kim, Y., Ryu, J., Kim, T., & Lee, J.–Y. (2025). Localized sound–integrated display speaker using crosstalk–free piezoelectric vibration. Advanced Science, 12(13), 2307101. https://doi.org/10.1002/advs.202307101
2. Zhao, H., Arneson, C.E. & Forrest, S.R. Stable, deep blue tandem phosphorescent organic light–emitting diode enabled by the double–sided polariton–enhanced Purcell effect. Nat. Photon. (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01679-0</sup>