در 17 فوریه، Lordin، یک شرکت مواد OLED کره جنوبی، در انجمن نوآوری OLED کره و هند که در حیدرآباد، تلانگانا، هند برگزار شد، اعلام کرد که در سال جاری مواد OLED آبی فسفری را به صورت انبوه تولید خواهد کرد.
OLED ها از مواد خود تابشی تشکیل شده اند. بر اساس مکانیسم های انتشار، OLED ها به انواع فسفرسنت و فلورسنت طبقه بندی می شوند. OLED های فلورسنت دارای بازده داخلی تنها 25٪ هستند، در حالی که OLED های فسفرسنت از نظر تئوری می توانند به 100٪ برسند. با این حال، مواد فسفرسنت نسبت به مواد فلورسنت پایداری کمتری دارند و تجاریسازی را به چالش میکشند. در میان سه رنگ اصلی (RGB)، OLEDهای فسفری قرمز و سبز قبلاً تجاری شده اند، اما OLEDهای فسفری آبی - که بیشترین انرژی را مصرف می کنند - از عمر کوتاهی رنج می برند و به کارگیری در پنل های واقعی دشوار بوده است.
رئیس موسسه تحقیقاتی لردین اظهار داشت: در ساختارهای فلورسنت، سه چهارم انرژی به عنوان گرما از بین می رود و این گرما مستقیماً طول عمر دستگاه را کوتاه می کند.
در OLED ها، الکترون ها و حفره ها در لایه تابشی (EML) بین آند و کاتد به هم می رسند و نور ساطع می کنند. اکسایتون ها - حالت های محدود الکترون ها و حفره ها - نقش کلیدی دارند. بسته به ترکیبات اسپین، اکسیتون های تکی و سه گانه با نسبت 1:3 تشکیل می شوند. مواد فلورسنت معمولی فقط می توانند اکسیتون های منفرد (25٪) را به نور تبدیل کنند و 75٪ باقیمانده به عنوان گرما از بین می روند.
مواد فسفری از اکسیتونهای سهگانه برای گسیل نور نیز استفاده میکنند که بازده داخلی تئوری 100% را ممکن میسازد. این به معنای انتشار روشن تر در جریان یکسان یا روشنایی برابر در مصرف انرژی کمتر است.
لردین خاطرنشان کرد: "وقتی راندمان از 25٪ به 100٪ افزایش می یابد، روشنایی را می توان در همان جریان چهار برابر کرد و انتظار می رود مصرف برق حداقل 25 تا 50٪ کاهش یابد."
انتظار میرود این کار مزایای مستقیمی مانند عمر باتری گوشیهای هوشمند طولانیتر، HDR روشنتر برای تلویزیونها و بهبود دید در فضای باز را به همراه داشته باشد.
اساس تحقیق و توسعه فسفری آبی پایداری حرارتی است. مواد باید حرارت ناشی از فرآیندهای تولید مداوم را برای بیش از یک هفته تحمل کنند و در عین حال عملکرد اولیه را حفظ کنند.
لردین تاکید کرد: "قبل از پیگیری کارایی، ابتدا باید اصولی مانند پایداری حرارتی را ایمن کرد."
تمرکز این شرکت بر تقویت پایداری ساختار مولکولی بود. با استفاده از جایگزینی دوتریوم، پیوندهای کربن-هیدروژن را به پیوند کربن-دوتریوم تبدیل می کند و انرژی ارتعاشی مولکولی را کاهش می دهد و تخریب را کاهش می دهد. لردین خاطرنشان کرد: "دوتراسیون نقش مهمی در افزایش طول عمر مواد آبی ایفا می کند."
این شرکت همچنین بهطور فعال سادهسازی فرآیند را دنبال میکند. سیستمهای معمولی از ساختارهای چند جزئی مانند میزبانهای نوع N، میزبانهای نوع P و ناخالصیها استفاده میکنند. Lordin یک ساختار اختصاصی به نام ZETPLEX پیشنهاد کرد که یک میزبان خاص و ناخالص را ترکیب می کند. مفهوم کاهش اجزا برای به حداقل رساندن متغیرها در خلاء رسوب و ساده کردن کنترل فرآیند است.
لردین تاکید کرد: "ساختارهای ساده شده به ایمن شدن یکنواختی در تولید انبوه کمک می کنند و ویژگی های پایداری و ولتاژ محرک نیز در حال بهبود هستند."
لردین اظهار داشت که توسعه راندمان، طول عمر و ولتاژ محرک وارد مرحله نهایی شده است. به طور خاص، طول عمر نسبت به نمونه های اولیه به شدت بهبود یافته است و فضای بیشتری برای بهبود وجود دارد.
رئیس پژوهشکده گفت: در حال بهینهسازی ساختار مواد و دستگاهها به طور همزمان هستیم و هدف ما این است که از تحقیق و توسعه فراتر رفته و در سال جاری تولید و کاربرد انبوه را آغاز کنیم.
اگر مواد فسفری آبی وارد تولید انبوه شوند، انتظار می رود ساختار سود صنعت OLED تغییر کند. مصرف انرژی کمتر با روشنایی یکسان، ساختار هزینه پانل را تغییر شکل می دهد، در حالی که کاهش گرما باعث افزایش طول عمر پانل و بهبود قابلیت اطمینان می شود. برنامهها طیف گستردهای را شامل میشوند، از جمله OLEDهای فناوری اطلاعات، تلویزیونهای بزرگ و دستگاههای نسل بعدی واقعیت توسعهیافته (XR). ناظران صنعت بر این باورند که وقتی فناوری آبی فسفری به بلوغ رسید، OLEDها دستخوش تغییر نسل دیگری خواهند شد.
اگرچه OLED ها در حال حاضر از نظر کیفیت تصویر بهتر از LCD ها عمل می کنند، اما هنوز فضایی برای بهبود در بهره وری انرژی، طول عمر و پایداری تولید وجود دارد.
لردین اظهار داشت: "فسفرسانس آبی یک گزینه نیست، بلکه یک مرحله ضروری است. پذیرش این فناوری دهه آینده OLED ها را باز خواهد کرد."
