Sulla carta, i display OLED possono durare 100 anni - se non fosse per un colore

Se l'uomo non fosse in grado di vedere i colori blu, uno dei maggiori problemi della tecnologia OLED sarebbe stato rapidamente risolto: la breve durata dei diodi blu OLE. Se non ci fosse la necessità dei diodi blu, i pannelli OLED potrebbero durare oltre 100 anni, ovvero circa un milione di ore.

È quanto hanno affermato i professori dell'Università del Michigan Stephen R. Forrest e Chris Giebink in occasione della recente Display Week di Los Angeles, durante un breve corso di quattro ore volto a esaminare lo stato attuale della tecnologia OLED. Ma poiché la tecnologia OLED ha solo poco più di 35 anni, questi numeri si basano su test di invecchiamento.

Che gli OLED verdi, in particolare, non abbiano problemi di durata, lo si può già giudicare nella pratica. Quando Sony installò i display OLED verdi nel suo Walkman quasi 20 anni fa, pochi avrebbero pensato che avrebbero funzionato ancora. Tuttavia, l'autore di queste righe possiede egli stesso un Walkman Atrac, il cui display brilla ancora di ottima qualità.

Tuttavia, i display verdi (o rossi) sarebbero adatti solo per applicazioni speciali. Questo include, ad esempio, il settore del digital signage Per un vero display, non è possibile fare a meno del colore blu e i problemi non sono stati completamente risolti nemmeno 35 anni dopo la comparsa della tecnologia, anche se sono stati notevolmente ridotti.

La durata di un pannello viene aumentata con vari accorgimenti. Importante per i pixel blu: Devono rimanere freddi. Per ottenere questo risultato, si aumenta la superficie e si riduce la luminosità in relazione alla superficie. A loro volta, gli OLED verdi, ad esempio, possono essere molto piccoli e brillare in modo estremamente intenso. Come ha detto Forrest, gli OLED verdi di un iPhone hanno una luminosità di circa 10.000 candele per metro quadro.

Quindi è il mix che conta (al momento). Per mettere questo dato in prospettiva, anche l'iPhone Pro più luminoso riesce a ottenere solo 1.600 candele in modalità HDR (2.000 all'aperto), e questo solo in un piccolo spazio con luce di picco. La luce intensa (e quindi le alte temperature del pannello) riduce enormemente la durata della batteria.

La luminosità riduce la durata

In una diapositiva di presentazione, i ricercatori hanno mostrato questo aspetto in dettaglio. Un pannello PHOLED bianco (fosforescente/PH) con 1.000 candela/mq raggiunge 30.000 ore di utilizzabilità al valore LT70 (70% di luminosità dopo un certo numero di ore), importante per l'industria. Dopo di che non si rompe, ma è significativamente più scuro. 30.000 ore corrispondono a quasi 3,5 anni di utilizzo continuo. Non è l'ideale per le lampade, ma è sufficiente per gli schermi, che di solito non sono in funzione ininterrottamente, a parte le applicazioni come il digital signage.

Triplicando la luminosità, questo valore si riduce drasticamente. Il valore LT70 scende a 4.000 ore, il che spiega anche perché per molto tempo gli OLED sono stati venduti relativamente scuri. Ma non è necessario che lo siano, perché la luminosità in sé non li rovina.

Gli OLED possono essere molto luminosi - per un breve periodo

Come ha detto Giebink, gli OLED sono abbastanza "felici" quando brillano molto. Un milione di candele per metro quadro non sono un problema per gli OLED, per un microsecondo. Ma dopo, hanno bisogno di una pausa di 100 microsecondi. Se non si concede una pausa agli OLED, questi si rompono o, come dice Forrest, "Tutto può essere un flash"

Quindi la durata, soprattutto degli OLED blu, è ancora un problema. Ma ora ci sono sempre più trucchi per allungarli. Una soluzione, ad esempio, è l'impilamento verticale dei componenti OLED (trasparenti). In questo modo si distribuisce il carico su più componenti. La durata può più che triplicare se si utilizzano due componenti impilati. La ricerca è in corso da decenni, ma solo ora la tecnologia sta lentamente diventando realtà, secondo i due ricercatori.

Parte della ricerca si concentra anche sul motivo per cui gli OLED blu si rompono così rapidamente a livello molecolare. Forrest e Giebink sperano che la soluzione non sia troppo lontana. Due reazioni sono responsabili della perdita di luminosità (blu). Per il rosso e il verde, le reazioni non sono più rilevanti perché la durata è molto elevata.

I due ricercatori sostengono inoltre che la tecnologia OLED dovrebbe avere ancora una possibilità come mezzo di illuminazione. Attualmente, c'è poca attività sul mercato, a parte OLEDWorks, dopo che LG Display è uscita dal settore dell'illuminazione poco dopo Light+Building 2018. Forrest si aspetta valori CRI migliori rispetto alle sorgenti luminose LED e temperature più basse. L'efficacia è prevista a 150 lm/W, circa nella gamma della tecnologia LED. Tuttavia, la durata di 30.000 ore (LT70) è inferiore a quella dei LED (50.000 ore@LT70).

La tecnologia OLED non è quindi ancora matura e sono necessarie ulteriori ricerche per perfezionarla. Ma lo stesso si diceva della tecnologia LCD 20 anni fa, che si era distinta per i colori scadenti e le striature durante i movimenti e aveva conquistato i clienti nonostante questi inconvenienti. All'epoca, la tecnologia LCD aveva la stessa età di quella OLED di oggi, ovvero 35 anni.