Innovazioni OLED: audio integrato e longevità dei pixel blu

Il diodo organico a emissione di luce, o OLED, è stato creato circa quarant'anni fa da Kodak. L'idea alla base della tecnologia OLED era quella di produrre display più efficienti, flessibili e sottili rispetto ai tradizionali display a cristalli liquidi (LCD).

Questi dispositivi uso uno strato organico emettitore di luce, che è schiacciato tra due conduttori. Lo strato sottile è costituito da un semiconduttore a base di carbonio, anziché da silicio o indio, che sono i materiali standard nei LED.

Ogni pixel in uno schermo OLED è composto da un diodo rosso, verde e blu, che emettono i loro si illuminano quando viene applicata una tensione, il che significa che sono autoemissivi. 

Ciascuno dei pixel può essere controllato individualmente, consentendo agli OLED di eliminare la necessità di retroilluminazione, migliorando a sua volta il contrasto, la qualità dell'immagine e l'efficienza energetica. 

Altri vantaggi di un display OLED rispetto a un LCD includono una maggiore luminosità, una gamma cromatica più ampia, un angolo di visione più ampio, display ultrasottili e pieghevoli, un consumo energetico inferiore e una maggiore durata. Tuttavia, presentano anche delle sfide, come essendo costosi e avendo una durata limitata.

Tuttavia, il mercato OLED è attualmente assistere a un espansione robusta, con oltre un miliardo di pannelli OLED essendo prodotta ogni anno.

Il mercato degli OLED è effettivamente proiettato a crescere fino a 72.8 miliardi entro il 2026. Questa crescita è principalmente guidato dalla crescente adozione della tecnologia in vari tipi di prodotti, tra cui smartphone, schermi televisivi, dispositivi indossabili intelligenti, console di gioco portatili, automotive, realtà aumentata (AR), realtà virtuale (VR) e display di grande formato.

Gli OLED sono effettivamente una tecnologia di visualizzazione relativamente nuova e sono in fase di sviluppo ad un ritmo impressionante. Alcune delle innovazioni promettenti in questo campo includono display arrotolabili ed estensibili, display trasparenti e dispositivi indossabili come cerotti cutanei.

Questo è solo l'inizio, però; il gli ultimi progressi stanno ora migliorando la durata degli OLED blu e creando suoni OLED con funzionalità multi-altoparlante.

Quindi, pur non essendo un investimento appariscente, facciamo affidamento sugli schermi e li utilizziamo ovunque. Approfondiremo quindi queste due innovazioni e il modo in cui mirano a cambiare il settore dei display.

Display OLED con altoparlanti integrati: la prossima frontiera

Negli ultimi decenni, le tecnologie di visualizzazione si sono evolute notevolmente, concentrandosi sulla risoluzione, sulla precisione del colore e sull'elevata gamma dinamica. Ma adesso, è necessario spostare l'attenzione dalla qualità dell'immagine ad altri fattori per offrire agli utenti un'esperienza più immersiva e realistica.

Perché i display OLED multisensoriali sono importanti

Con la maturazione delle tecnologie visive, c'è ora c'è un crescente interesse nell'integrazione di input multisensoriali. Dopotutto, la vista e l'udito sono i sensi dominanti dell'uomo.

I display non sono più solo pannelli passivi con immagini; si stanno evolvendo in interfacce immersive che coinvolgono molteplici sensi umani. Combinare elementi visivi con suoni e sensazioni tattili sta diventando essenziale per migliorare il coinvolgimento e il realismo dell'utente. 

In questo caso, il suono è di fondamentale importanza: le ricerche indicano che la sincronizzazione audiovisiva contribuisce a quasi il 90% dell'immersione percepita. È quindi ovvio che aziende e studi stiano lavorando sull'aspetto sonoro dei display.

La maggior parte dei display attuali, tuttavia, sono ancora bisogno soundbar esterne o altoparlanti multicanale, e questo pone alcune evidenti sfide progettuali. 

Nei dispositivi con display come smartphone e TV, l'integrazione degli altoparlanti è in conflitto con il fattore di forma sottile. Un'incoerenza spaziale tra la sorgente sonora percepita e la posizione dell'altoparlante, al contempo, riduce l'immersione. Nel settore automobilistico, gli interni compatti di , il i veicoli rendono questa integrazione molto difficile. 

Per esperienze di visualizzazione multisensoriali avanzate, queste sfide necessario essere indirizzato prima.

Come gli altoparlanti piezoelettrici alimentano gli OLED che emettono suono

Per rendere i display multisensoriali, i ricercatori hanno esplorato integrazione generazione del suono direttamente nei display OLED. Tuttavia, queste tecnologie, come Gli altoparlanti elettrostatici e gli altoparlanti termoacustici, pur evidenziando il potenziale degli altoparlanti integrati nel display, presentano delle sfide in termini di efficienza, prestazioni e praticità. 

Commercialmente, Crystal Sound OLED (CSO) di LG Display e Acoustic Surface Audio di Sony avere altoparlanti integrati ai miglioramenti il display, ma di uso hardware di notevoli dimensioni e devono affrontare sfide nella localizzazione accurata del suono.

Il problema con gli eccitatori convenzionali, dispositivi che generano suono attraverso la vibrazione, è che sono big e ingombrante e per niente ideale per display moderni ultrasottili e flessibili. Anche la diafonia tra più altoparlanti comporta una mancanza di controllo preciso sull'audio localizzato.

Allora mentre dimostrando la fattibilità degli altoparlanti a pannello, questi prodotti commercializzati evidenziano anche la struttura restrizioni di altoparlanti elettromagnetici. Questo crea la necessità di soluzioni che funzionino meglio con le nuove tendenze nella tecnologia dei display.

Questo È qui che entrano in gioco gli altoparlanti piezoelettrici. Questi altoparlanti convertono l'energia elettrica direttamente in movimento meccanico attraverso l'effetto piezoelettrico inverso. Questo consente una generazione efficiente del suono con un design flessibile, leggero e a basso consumo energetico.

Gli altoparlanti piezoelettrici hanno una semplice costruzione a strati che coinvolge solo elettrodi e materiali piezoelettrici, come tale offrendo i vantaggi dell'economicità, della compattezza e alta energia efficienza.

Diverse tecnologie piezoelettriche sono attualmente in fase di sviluppo, anche se la maggior parte si concentra su un singolo elemento o sul solo eccitatore, piuttosto che affrontare configurazioni multi-elemento. Questo nonostante il fatto che gli altoparlanti spesso richiedano diversi eccitatori disposti in array per migliorare le loro prestazioni e raggiungere effetti stereo realistici. 

Così, la L'ultimo studio dei ricercatori POSTECH si è concentrato su due elementi chiave degli altoparlanti piezoelettrici, che coinvolgono ottenendo vibrazioni del diaframma prive di diafonia e migliorando l'uniformità delle risposte in frequenza.

OLED con suono locale basato su pixel: una svolta nel settore degli altoparlanti con display

I ricercatori della Pohang University of Science and Technology (POSTECH) hanno sviluppato la prima tecnologia OLED Pixel-Based Local Sound.

Che cosa questo la svolta è avvenuta fatto è consentire ogni pixel nel display OLED per rilasciare suoni diversi contemporaneamente. Questo consente al display di funzionare come un array di altoparlanti multicanale.

Guidato da Su Seok Choi, un Professore di il Dipartimento di Ingegneria Elettrica del POSTECH, il team di ricerca ha ottenuto con successo mostrato la loro nuova tecnologia su un pannello OLED da 13 pollici, lo stesso come quelli utilizzato nei normali computer portatili e tablet. 

Pubblicato in rivista Advanced Science¹, lo studio è stato supportato dal Ministero del Commercio, dell'Industria e dell'Energia nell'ambito del Programma per l'innovazione tecnologica dei componenti elettronici.

Secondo lo studio, il team ha integrato eccitatori piezoelettrici ultrasottili, disposti in modo molto simile ai pixel, all'interno della cornice del display OLED. Questi eccitatori piezoelettrici convertono i segnali elettrici in vibrazioni sonore senza occupare spazio esterno. Ancora più importante, sono pienamente compatibili con Pannelli OLED fattore di forma sottile.

Ciascuno di questi pixel può fungere da sorgente sonora indipendente, abilitando la tecnologia Pixel-Based Local Sound. 

Suono localizzato negli OLED per audio ad alta precisione

Per eliminare la diafonia sonora completamente, che è quello di garantire che suoni multipli arrivo da diverse regioni del display non influenzare tra loro, i ricercatori hanno sviluppato un metodo che consente esperienze sonore realmente localizzate. 

Hanno introdotto una struttura del telaio isolante dalle vibrazioni, ottimizzandola in termini di forma, dimensioni e proprietà dei materiali. I telai hanno confinato le vibrazioni superficiali in aree specifiche, impedendone la trasmissione alle regioni limitrofe e migliorando l'uniformità della risposta in frequenza. 

Il team ha anche scoperto che aumentando l'altezza e la larghezza del telaio and l'utilizzo di materiali con diverse impedenze acustiche ha ridotto la distorsione armonica totale (THD) e migliorato la coerenza della risposta in frequenza.

Questa tecnologia è stata implementata con successo sul pannello OLED da 13 pollici, offrendo audio di alta qualità direttamente dallo schermo senza la necessità di altoparlanti esterni, mantenendo al contempo la Il design sottile e leggero degli OLED. L'implemento dimostra la scalabilità pratica della tecnologia così come vitalità commerciale.

Secondo il professor Su Seok Choi:

I display si stanno evolvendo, andando oltre i dispositivi di output visivo e trasformandosi in interfacce complete che coinvolgono sia la vista che l'udito. Questa tecnologia ha il potenziale per diventare una caratteristica fondamentale dei dispositivi di prossima generazione, consentendo design eleganti e leggeri per smartphone, laptop e display per auto, offrendo al contempo un audio immersivo e ad alta fedeltà.

Quando si tratta di , il casi d'uso, il metodo mostra il potenziale degli altoparlanti OLED integrati nel cruscotto e dei sistemi audio multizona in auto, consentendo diverso capacità quali istruzioni di navigazione e ascoltare la musica dalla stessa schermata. Negli smartphone o nella realtà virtuale, il suono spaziale può adattarsi ai movimenti della mano o della testa dell'utente, migliorando notevolmente il realismo e l'immersione.

Nel complesso, lo studio "fornisce spunti preziosi per gli sviluppi futuri di sistemi audio sottili, flessibili e integrati nel display, offrendo nuove possibilità in esperienze utente immersive e multisensoriali. "

Innovazioni nell'efficienza e nella durata dei Blue OLED

Nel frattempo, i ricercatori dell’Università del Michigan hanno ha aperto la strada verso schermi OLED più efficienti dal punto di vista energetico poiché dimostrare OLED blu fosforescenti duraturo finché i PHOLED verdi.

Perché i PHOLED blu sono in difficoltà e come vengono risolti

I PHOLED blu sono molto efficienti, ma non hanno ancora trovato un impiego commerciale più ampio nei display e nell'illuminazione a causa della loro breve durata operativa. 

Questo is a causa di l'elevata densità di eccitoni tripletti energetici che si accumulano nello strato di emissione e alla fine si annichilano, portando a degradazione molecolare. 

Ma l'ultimo studio, con il supporto del Dipartimento dell'Energia (DOE) e Universal Display Corporation (OLED ), ha trovato il una soluzione che “sposta la tristezza nel dominio delle vite verdi”.

Secondo l'autore dello studio corrispondente, Stephen Forrest, professore universitario di ingegneria elettrica Peter A. Franken:

"Non posso dire che il problema sia completamente risolto (ovviamente non è risolto finché non appare sul vostro schermo), ma credo che abbiamo indicato la strada verso una vera soluzione che sfugge alla comunità da due decenni." 

Aumentare l'efficienza energetica degli OLED con una conversione più rapida

Quando si parla di OLED, non tutti sono uguali, soprattutto quando si tratta di quanto energia usano and quanto durano.

Attualmente, gli OLED rossi e verdi utilizzare l'approccio fosforescente efficiente, mentre gli OLED blu utilizzare fluorescenza. Che cosa questo si intende is che, teoricamente, gli OLED rossi e verdi hanno al massimo un fotone per ogni elettrone che corre attraverso il dispositivo. Al contrario, gli OLED blu massimizzare a un prezzo molto più basso efficienza.

Il problema è che, tra la luce rossa, blu e verde (RGB), il blu ha la più alta energia fotonica. Pertanto, nei PHOLED blu, le molecole devono gestire energie più elevate rispetto ai PHOLED rossi e verdi. Sebbene la maggior parte dell'energia sia trattenuta sotto forma di luce blu, quando rimane intrappolata, può scomporre le molecole che producono il colore.

In precedenza il team aveva trovato un modo per ottenere questa energia intrappolata fuori più velocemente. Questo incluso utilizzando un rivestimento on l'elettrodo negativo a Aiuto , il convertire energia nella luce blu, creando di fatto una corsia preferenziale.

"Su una strada con poche corsie, i conducenti impazienti possono scontrarsi tra loro, bloccando il traffico, proprio come due eccitoni che si scontrano creano una grande quantità di energia termica che distrugge la molecola. Il plasmone eccitone-polaritone è il nostro progetto ottico per una corsia preferenziale per eccitoni."

- FIl primo autore è Haonan Zhao, un neo-dottorato di ricerca in fisica.

Clicca qui per scoprire come la tecnologia PHOLED alimenterà i display di prossima generazione.

Come l'effetto Purcell migliora le prestazioni OLED

I dettagli della situazione qui sono basati sulla meccanica quantistica, cioè sul comportamento della luce su scala atomica e molecolare.

Quando un elettrone, una particella con carica elettrica negativa, attraversa l'elettrodo negativo, in una delle molecole si crea uno stato eccitato, che produce luce blu. 

Questo lo stato è un elettrone caricato negativamente che salta a un livello energetico superiore, e 'buco' caricato positivamente a sinistra dietro dall'elettrone, e insieme loro make un eccitone.

Normalmente, l'elettrone torna indietro al suo stato originale e sparare un fotone blu. Ma quando si utilizza la via fosforescente, gli eccitoni tendono a restare in zona.

Gli eccitoni vicini all'elettrodo generano fotoni più veloce grazie alla superficie lucida sostegno quasiparticelle quantistiche chiamate plasmoni di superficie (SP), quale sono come piccole onde negli elettroni sulla superficie di un metallo.

Quando l'eccitone nel materiale che emette luce è abbastanza vicino all'elettrodo, si aiutare nella conversione in luce blu poiché può scaricare la sua energia nel plasmone di superficie, che è chiamato l'effetto Purcell. Questo effetto è semplicemente l'aumento del tasso di emissione spontanea di un sistema quantistico da parte del suo ambiente.

Ma non tutti i plasmoni di superficie producono fotoni, quindi l'oscillazione dell'eccitone, la creazione di onde negli elettroni nell'elettrodo, non è automaticamente utile. Per ottenere il fotone, l'eccitone deve connettersi all'SP, creando un polaritone eccitone plasmonico.

Creare OLED blu efficienti quanto quelli verdi: nuova ricerca

A incoraggiare l'effetto, la squadra ha preso uno strato sottile di un semiconduttore a base di carbonio e l'ho aggiunto all'elettrodo lucido che favorisce il trasferimento di energia. Vostro Questo approccio estende inoltre l'effetto in profondità nel materiale, consentendo anche agli eccitoni lontani dall'elettrodo di trarne beneficio.

Il team ha utilizzato questo effetto insieme ad altri metodi per creare un PHOLED blu che non solo brilla tanto quanto il PHOLED verde, ma dura anche altrettanto a lungo.

Pubblicato in Nature Photonics, lo studio² ha segnalato un PHOLED tandem blu intenso con una lunga durata operativa utilizzando , il effetto Purcell potenziato dai polaritoni (PEP) all'anodo così come il catodo. La tecnologia ha stato autorizzato a Universal Display Corp.

Il design qui prevede un OLED tandem, che ha due strati di emissione luminosa per ridurre il carico di emissione luminosa di ogni strato e abbattere , il probabilità della fusione di due eccitoni. Aggiungendo uno strato che aiuta gli eccitoni a entrare in risonanza con gli SP in prossimità di entrambi gli elettrodi, il team consente a entrambi gli strati emittenti di accedere alla corsia preferenziale.

L'intero sistema è una cavità ottica, chiamata anche risonatore ottico, in cui la luce blu risuona tra gli elettrodi, spingendo il colore dei fotoni più in profondità, nella gamma del blu. Lo studio afferma:

"Per quanto ne sappiamo, questa è la prima dimostrazione di un PHOLED blu intenso che mostra una stabilità paragonabile ai PHOLED verdi, accelerando l'uso degli emettitori fosforescenti blu intenso in display e sistemi di illuminazione a basso consumo energetico." 

Investire nei display OLED

Adesso è È il momento di dare un'occhiata al principale produttore di display OLED e al suo potenziale di investimento. Universal Display Corporation è un nome di spicco nel settore, impegnato nella ricerca, sviluppo e commercializzazione di tecnologie e materiali OLED per l'utilizzo in applicazioni di display e illuminazione a stato solido. 

L'azienda fornisce materiali OLED e detiene brevetti critici, tra cui on Tecnologia OLED fosforescente (PHOLED). Tra i suoi principali clienti figurano Samsung, LG Display, Panasonic, Pioneer, AU Optronics, CMEL (China Mobile Electronics) e altri.

Universal Display Corp. (OLED )

Per quanto riguarda le performance di mercato di Universal Display Corp., la capitalizzazione di mercato di 7 miliardi di dollari OLED le azioni sono attualmente scambiate a 146.95 $, in rialzo dello 0.51% da inizio anno. Sebbene i prezzi delle azioni siano ancora in calo del 44% rispetto al massimo del 2021, stanno registrando una buona ripresa.

Pertanto, l'EPS (TTM) è 4.81, il P/E (TTM) è 30.55 e il ROE (TTM) è 14.58%. Il rendimento da dividendi offerto dall'azienda è 1.22%. Di recente, la società ha annunciato un dividendo in contanti per il secondo trimestre di 0.45 dollari per azione, che riflette il “prevista generazione continua di flussi di cassa e impegno a ritorno capitale ai suoi azionisti."

Il 1° maggio, il Consiglio di amministrazione della società ha inoltre annunciato l'approvazione di un nuovo programma di riacquisto di azioni, autorizzando l'acquisto di azioni ordinarie fino a 100 milioni di dollari.

Nello stesso periodo, Universal Display Corporation ha anche comunicato i risultati finanziari del primo trimestre conclusosi il 31 marzo 2025. Come per i risultati, l'azienda registrato un fatturato totale di 166.3 milioni di dollari, una mera Aumento dello 0.6% rispetto allo stesso trimestre dell'anno precedente.

Ricavi dalle vendite di materiali nel primo trimestre del 1 è venuto a 86.2 milioni di dollari, in calo rispetto ai 93.3 milioni di dollari del XNUMX. 1Q24, a causa del volume unitario inferiore dei materiali degli emettitori, che è stato parzialmente compensato dalle variazioni nel mix di clienti. Nel frattempo, il costo delle vendite dei materiali ha registrato un leggero aumento, attestandosi a 33.9 milioni di dollari.

Ricavi da royalties e diritti di licenza durante questo periodo visto a 7.75% aumentare a $ 73.6 milioni.

"Abbiamo iniziato il 2025 con una solida nota finanziaria e continuiamo a essere fiduciosi nella traiettoria di crescita a lungo termine del mercato OLED."

– Vicepresidente e Direttore Finanziario Brian Millard

Il margine lordo totale di Universal Display Corporation per il primo trimestre del 1 è stato del 2025%, in calo dell'77% rispetto al primo trimestre del 1, mentre l'utile operativo è stato di 2024 milioni di dollari e l'utile netto è stato di 69.7 milioni di dollari, ovvero 64.4 dollari per azione diluita.

Per quanto riguarda le previsioni di fatturato per il 2025, la società lo ha affermato essere compreso tra 640 milioni e 700 milioni di dollari nonostante "l'evoluzione dell'ambiente macroeconomico" creando maggiore incertezza. Riconoscendo la crescente complessità del panorama globale, il CFO Millard ha affermato che l'azienda resta impegnata nella strategia a lungo termine di consolidare la propria leadership nel settore OLED attraverso la continua invenzione e fornitura di tecnologie e materiali all'avanguardia in questo ambito.

"Grazie a un potente motore di innovazione, un bilancio solido, una supply chain resiliente e agilità operativa, siamo ben posizionati per adattarci al cambiamento, rispondere rapidamente e continuare a supportare i nostri clienti e partner."

– Millard

Ultime notizie e sviluppi sulle azioni Universal Display (OLED)

Considerazioni finali: il futuro dell'innovazione OLED

I display OLED stanno rapidamente diventando parte integrante della nostra vita, trovando adozione in smartphone, laptop, automobili, dispositivi indossabili, AR, VRe molti altri accessori. Tuttavia, non sono più solo strumenti visivi; piuttosto, i ricercatori stanno lavorando per trasformarli trasformandoli in interfacce multisensoriali.

Le recenti innovazioni in ambito OLED, l'audio a livello di pixel e gli efficienti PHOLED blu intenso promettono una nuova era nella tecnologia OLED, che ci fornirà dispositivi più sottili, più immersivi e più efficienti dal punto di vista energetico in tutte le applicazioni di visualizzazione!

Studi citati:

<sup>1. Hong, S., Park, J., Kim, Y., Ryu, J., Kim, T., & Lee, J.‐Y. (2025). Altoparlante con display integrato con suono localizzato che utilizza vibrazioni piezoelettriche senza diafonia. Scienza avanzata, 12(13), 2307101. https://doi.org/10.1002/advs.202307101
2. Zhao, H., Arneson, CE e Forrest, SR Diodo organico a emissione di luce fosforescente tandem blu intenso, stabile, reso possibile dall'effetto Purcell potenziato dai polaritoni bifacciali. Nat. Fotone. (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01679-0</sup>