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在纸面上,OLED显示器可以持续100年 - 如果不是因为一种颜色的话

京东方的柔性OLED显示屏。(图片:Andreas Sebayang/Notebookcheck.com)
京东方的柔性OLED显示屏。(图片:Andreas Sebayang/Notebookcheck.com)
显示周总结:在2023年显示周上,密歇根大学的两位研究人员消除了对OLED技术的一些成见。一方面,OLED可以非常明亮,另一方面,保质期短的说法只是部分正确。尽管如此,比LCD技术年轻约20年的OLED技术仍然需要优化。
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如果人类不能看到蓝色的颜色,那么OLED技术的最大问题之一就会很快得到解决,即蓝色OLE二极管的短保质期。如果不存在对蓝色二极管的需求,OLED面板的寿命可以超过100年,或大约一百万小时。

这是密歇根大学教授Stephen R. Forrest和Chris Giebink在最近于洛杉矶举行的显示周上,在一个旨在考察OLED技术现状的四小时短期课程中所说的。但由于OLED技术只有35年多一点的历史,这些数字是基于老化测试的。

特别是绿色OLED在耐久性方面没有问题,这一点现在肯定可以在实践中判断出来。当索尼在近20年前在其随身听中安装绿色OLED显示屏时,很少有人会认为它们还能工作。然而,这几行字的作者自己就拥有这样一台Atrac随身听,其显示屏仍然闪耀着卓越的品质。

然而,只有绿色(或红色)显示屏才会适合特殊应用。这包括,例如,数字标牌领域 对于真正的显示器来说,没有蓝色是不可能的,即使在技术出现35年后,问题也没有完全解决,尽管它们已经大大减少。

LT70的不同亮度和耐用性。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)
LT70的不同亮度和耐用性。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)

面板的耐用性是通过各种技巧提高的。对蓝色像素来说很重要:它们必须保持低温。为了达到这个目的,表面积会增加,而亮度则相对于表面积有所降低。反过来,例如,绿色OLED可以非常小,却能发出极其明亮的光芒。正如福雷斯特所说,iPhone中的绿色OLED闪耀着每平方米约10,000坎德拉的光芒。

所以重要的是混合(目前)。从这个角度来看,即使是最亮的iPhone Pro在HDR模式下也只能达到1600个(室外2000个),而且这只是在一个小空间里的峰值光线。明亮的光线(以及面板上的高温)极大地减少了电池寿命。

亮度降低了耐用性

在一张演示幻灯片中,研究人员详细地展示了这一点。一个1000坎德拉/平方米的白色PHOLED面板(磷光体/PH)在LT70值(一定小时后70%的亮度)下实现了30000小时的可用性,这对行业来说很重要。在这之后,它并没有被打破,但它明显更暗。30,000小时对应于几乎3.5年的连续使用。这对灯来说并不理想,但对显示器来说已经足够了,因为它们通常不连续工作--除了数字标牌等应用。

由于堆叠式OLED的潜在改进。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)
由于堆叠式OLED的潜在改进。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)

亮度增加两倍会使这个数值急剧下降。LT70的值下降到4000小时,这也解释了为什么在很长一段时间内,OLED的售价相对较低。但它们其实不必如此,因为亮度本身并不会毁掉它们。

OLED可能非常明亮--在很短的时间内

正如Giebink所说,当OLED闪耀着非常明亮的光芒时,它们是相当 "快乐 "的。每平方米100万坎德拉对OLED来说没有问题--在一微秒内。但在那之后,它们需要100微秒的休息时间。如果你不给OLED休息时间,它们就会崩溃,或者像福雷斯特所说的那样,"任何东西都可以成为闪光"。

所以耐久性,特别是蓝色OLED的耐久性,仍然是一个问题。但现在有越来越多的技巧来拉伸它们。例如,一个解决方案,,就是垂直堆叠(透明)OLED组件 。这将负荷分散到更多的组件上。当使用两个堆叠的组件时,耐用性可以增加三倍以上。据这两位研究人员说,研究已经进行了几十年,但直到现在,这项技术才慢慢成为现实。

堆叠的OLED。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)
堆叠的OLED。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)

部分研究还集中在为什么蓝色OLED在分子水平上分解得这么快。Forrest和Giebink希望解决方案不会太远。两个反应是造成(蓝色)亮度损失的原因。对于红色和绿色,这些反应不再有意义,因为耐久性非常高。

这两位研究人员还认为,OLED技术作为一种照明媒介仍应得到机会。目前,在LG Display在Light+Building 2018后不久退出照明业务后,市场上几乎没有任何活动,远离OLEDWorks。福雷斯特预计,与LED光源相比,CRI值更好,温度更低。功效预计为150 lm/W,大约在LED技术的范围内。然而,30,000小时(LT70)的耐久性低于LED(50,000小时@LT70)。

因此,OLED技术还不成熟,需要进一步研究以完善它。但是,20年前的LCD技术也曾经这样说过,它因颜色差和移动时的条纹而闻名,尽管有这些缺点,但还是赢得了客户。在那个时候,LCD技术和今天的OLED技术一样古老,即35年。

对OLED的损害。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)
对OLED的损害。(图片: Stephen R. Forrest and Chris Giebink)

资料来源

2023年展示周

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Andreas Sebayang, 2023-07- 1 (Update: 2023-07- 1)