PHOLED‑schermen beloven een langere levensduur en betere efficiëntie

Zonder twijfel verbetert displaytechnologie elk jaar, wat resulteert in helderdere schermen die langer meegaan, levendige maar nauwkeurige kleuren met geweldige responstijden bieden en, belangrijker nog, de prestatie‑kostenverhouding verhogen.

Naarmate displays een steeds grotere rol spelen in ons dagelijks leven – of het nu een tablet, telefoon, monitor, televisie, draagbaar apparaat, enz. is – en consumptiegedrag toeneemt, blijft de eeuwige vraag “wat komt er hierna?” hangen. Voor nu lijkt het antwoord volledig fosforescerende organische lichtemitterende diode‑displays of “PHOLED’s” te zijn.

In essentie zijn fosforescerende organische lichtemitterende diodes (PHOLED’s) een type lichttechnologie die bekend staat om efficiëntie, helderheid en een breed kleurengamma. Ze zijn uitstekend geschikt voor schermen en verlichting. Echter, al jarenlang worstelen wetenschappers met het reproduceren van de primaire kleur blauw, omdat deze diodes traditioneel niet lang meegaan. De energie binnenin kan de moleculen doen uiteenvallen. Een recent experiment lijkt eindelijk een oplossing te bieden.

PHOLED Doorbraak: Stabilisatie van blauw licht voor langere levensduur

In een recent experiment beschreven onderzoekers een doorbraak met PHOLED’s die resulteerde in stabiele, blauwe varianten. Dit werd bereikt door gebruik te maken van het ‘Purcell‑effect’, waarvan het experiment aantoonde dat het kan helpen de degradatie van blauwe varianten te mitigeren door de hoeveelheid energie die schade veroorzaakt te verminderen. De onderzoekers verbeterden deze techniek verder met iets dat het ‘polaritoon‑versterkte Purcell‑effect’ wordt genoemd, waardoor het Purcell‑effect nog sterker wordt in blauwe PHOLED’s.

Door deze nieuwe methode te gebruiken, kan de levensduur van blauwe PHOLED’s naar verluidt aanzienlijk worden verlengd, tot wel 5,3 keer langer dan normaal. Wanneer de kleur wordt aangepast naar een diepblauw, is de verbetering nog duidelijker, met levensduurverhogingen tot wel 14 keer langer. In het experiment werd opgemerkt dat de langste geregistreerde levensduur met deze methode ongeveer 140 uur bedraagt.

Deze nieuwe aanpak, die het polaritoon‑versterkte Purcell‑effect combineert met bepaalde ontwerpswijzigingen in de PHOLED, opent nieuwe wegen om blauwe PHOLED’s langer te laten meegaan, wat goed nieuws is voor zowel display‑ als verlichtingsapplicaties.

Wat is PHOLED? Een diepgaande verkenning van fosforescerende OLED‑technologie

Zoals eerder vermeld, staat PHOLED voor Phosphorescent Organic Light Emitting Diode, een type OLED‑technologie. In OLED’s wordt een laag organische materialen geplaatst tussen twee elektroden; wanneer er een elektrische stroom wordt aangelegd, zenden deze organische materialen licht uit.

Het belangrijkste onderscheid bij PHOLED’s ligt in hun gebruik van fosforescerende materialen, die een efficiëntie bieden die veel hoger is dan typische OLED’s die afhankelijk zijn van fluorescentie, welke slechts ongeveer 25 % van de energie naar licht omzet. Deze efficiëntieverhoging heeft tevens het voordeel dat de levensduur van displays wordt verlengd doordat de warmteproductie – de belangrijkste oorzaak van OLED‑degradatie – wordt geminimaliseerd. Bovendien kunnen PHOLED’s een verbeterde kleurreproductie bieden, waardoor schermen die deze technologie gebruiken aangenamer zijn voor het oog.

Hoewel de ontwikkeling van PHOLED’s tot nu toe werd belemmerd door complexiteit, kosten en slechte blauwe lichtprestaties, betekenen recente ontwikkelingen zoals het bovengenoemde experiment dat deze nadelen spoedig overwonnen kunnen worden.

Hoe PHOLED’s duurzame en energie‑efficiënte displays ondersteunen

Hoewel verbeterde kleurreproductie prettig is, is wellicht het vermogen om de efficiëntie van displays sterk te verhogen de meest intrigerende eigenschap van PHOLED‑displays. Dit betekent minder batterijverbruik in telefoons, waardoor lichtere apparaten mogelijk zijn die minder capaciteit nodig hebben. Het betekent minder stroomverbruik door televisies en computermonitoren.

In combinatie met minder e‑waste als gevolg van langere levensduur, kunnen PHOLED’s potentieel een positieve bijdrage leveren aan ‘groene’ inspanningen in een wereld die steeds meer gericht is op duurzaamheid.

Als gevolg hiervan positioneert de combinatie van efficiëntie en duurzaamheid die PHOLED’s bieden de technologie als de huidige beste optie voor een groen display.

De toekomst van PHOLED in smartphones, tv’s en wearables

Nu er eindelijk betekenisvolle vooruitgang wordt geboekt, lijken PHOLED‑displays klaar om een belangrijke speler te worden in de toekomst van displaytechnologie. Zoals bij alle technologie, naarmate deze rijpt en de kosten dalen, zullen PHOLED’s waarschijnlijk vaker voorkomen in consumentenelektronica, met name in apparaten waar beeldkwaliteit en batterijduur cruciaal zijn, zoals smartphones, tablets en tv‑s.

In een recent interview met Tom’s Guide sprak de vice‑president van Universal Display (OLED ) (UDC), Dr. Michael Hack, over hoe zijn bedrijf binnenkort echte PHOLED‑technologie beschikbaar zal maken voor grote fabrikanten.

“Wanneer we volgend jaar het commerciële blauwe [PHOLED material] lanceren, zullen fabrikanten dat uiteraard adopteren en het in die opvouwbare en oprolbare producten verwerken, evenals in platte displays.” — Dr. Michael Hack, UDC

Het is echter belangrijk op te merken dat het landschap van displaytechnologieën zeer competitief en snel evoluerend is. Technologieën zoals MicroLED en verdere ontwikkelingen in traditionele OLED’s blijven strijden om marktdominantie. De brede adoptie van PHOLED zal afhangen van hoe het zich verhoudt tot deze andere technologieën qua kosten, prestaties en schaalbaarheid van productie, en met opties die het komende jaar op de markt komen, zullen we binnenkort een beter beeld hebben van hoe het zich verhoudt.