Vad är PHOLED? Möt nästa våg inom OLED-teknik

TV-branschen älskar sina akronymer, och vi har ytterligare en du borde veta om: PHOLED, som står för Phosphorescent OLED.

Det låter som att det kan vara en ny sorts OLED TV teknik, men det är faktiskt en förbättring av hur befintliga OLED-paneler är byggda - en som lovar mycket bättre energieffektivitet och möjligen bättre ljusstyrka också. Här är vad du behöver veta.

Mer ljus, mindre värme

OLED-teknik - det är Organic Light-Emitting Diode - använder individuellt upplysta pixlar, vilket ger OLED-TV-apparater deras distinkta perfekta svarta och underbara färger. Elektricitet passerar genom OLED-materialet i varje pixel, vilket gör att materialet sänder ut fotoner (ljus) vid olika våglängder.

Vad som sällan diskuteras är att det faktiskt finns två typer av OLED-material. Den första och vanligare typen är fluorescerande OLED-material. För närvarande är alla OLED och QD-OLED TV är byggda med fluorescerande OLED-material som sin primära ljuskälla.

Energiiserat fluorescerande OLED-material omvandlar elektricitet till ljus, men det skapar också värme - ganska mycket av det. För varje energienhet du pumpar in i fluorescerande OLED avger materialet 25 % ljus och 75 % värme.

Den andra, mindre vanliga typen av OLED är fosforescerande OLED. När fosforescerande OLED-material (PHOLED) aktiveras blir det ljus-till-värme-förhållandet mycket effektivare för att skapa ljus - nästan 100 % ljus och ingen värme.

Rött, grönt... och blått?

Om PHOLED är klart bättre på att omvandla energi till ljus, varför använder företag som LG och Samsung fortfarande sämre fluorescerande OLED-material? Det visar sig att det inte är så lätt att kemiskt syntetisera PHOLED-material på ett sådant sätt att det behåller de andra egenskaper som behövs när man använder OLED i en TV.

Det räcker inte för en PHOLED-pixel att avge ljus med nästan 100 % effektivitet – den behöver också producera ett mycket specifikt våglängdsområde och det måste hålla i tusentals timmar. Ingen kommer att köpa en TV som tappar hälften av sin ljusstyrka efter bara några hundra timmars användning.

Även om förmågan att skapa stabil och exakt röd PHOLED skedde 2003 och grön PHOLED 2013, har målet med en lika högpresterande blå PHOLED varit utom räckhåll. Det utgör ett stort hinder för tv-världen.

För närvarande används röda och gröna OLED-material främst i skärmar i mobiltelefoner, surfplattor och bärbara datorer. De dyker mycket sällan upp i TV-stora paneler (detta mycket dyra, 24-tums Sony broadcast mastering monitor är ett av undantagen). Blue OLED, å andra sidan, är en grundläggande ingrediens i både LG Displays WOLED och Samsung Displays QD-OLED-paneler.

I LG: s paneler blandas blå OLED med gulgrön OLED för att skapa fullspektrum vitt ljus (som sedan bearbetas av ett färgfilter). Samsungs QD-OLED använder blå OLED som sin exklusiva ljuskälla för varje pixel och omvandlar sedan en del av det blå ljuset till rött och grönt ljus med hjälp av kvantprickar.

Vem är blå?

Anledningen till att vi nu talar om PHOLED som nästa utveckling av OLED TV-teknik är att Universal Display Corporation (UDC) - en global ledare inom utveckling och tillverkning av OLED material — hävdar att det äntligen har producerat blått PHOLED-material som kan motstå kraven från konstant och långvarig användning i en hem-TV och förbereder det för närvarande för massa tillverkning.

LG Display och Samsung Display – de enda tillverkarna som producerar OLED TV-paneler i stor skala – har ännu inte gjort det tillkännage eventuella planer på att använda UDC: s blå PHOLED-material, men det har förekommit flera rapporter som tyder på att båda företagen undersöker aktivt möjligheten.

Hur skiljer sig en PHOLED-TV från en OLED-TV?

När PHOLED-baserade TV-apparater så småningom blir tillgängliga är det möjligt att den största skillnaden kommer att märkas i våra elräkningar. Om en PHOLED-panel verkligen är 300 % mer energieffektiv än dagens OLED-paneler (förutsatt en liknande ljusstyrka), betyder det att PHOLED-TV kommer att använda 75 % mindre el för att producera ljus. OLED-panelen är inte den enda komponenten i en TV som använder energi - processorer, Wi-Fi och högtalare använder det också - men själva panelen är lätt den största elkonsumenten.

Den typen av energiminskning kanske inte påverkar din plånbok nämnvärt (eller så kanske du tittar MYCKET på TV och det kommer?) men följdeffekten av en så stor effektivitetsvinst kan bli enorm för TV-apparaters koldioxidavtryck på en global grund.

Märkligt nog, fördelarna med PHOLED kanske inte är jämnt fördelade mellan OLED-TV-apparater. Eftersom LGs WOLED-paneler blandas blå fluorescerande OLED och gulgröna fosforescerande OLED-material, bara den blå delen skulle se någon förändra. Samsungs QD-OLED-paneler använder bara blå fluorescerande OLED, vilket ger dem en teoretiskt större energieffektivitetsfördel efter att ha uppgraderats till blå PHOLED.

UDC har föreslagit att PHOLEDs högre effektivitet också kan översättas till högre ljusstyrka. Företaget har inte erbjudit några specifika mått, men med tanke på att en av dagens ljusaste OLED-TV-apparater Samsung S95C — kan skapa 1 600 till 2 000 nits toppljusstyrka, även en blygsam ökning på 25 % skulle ge 2 000 till 2 500 nits. Det är tillräckligt ljust för att nästan radera QLED: s ljusstyrka fördel jämfört med OLED i starkt upplysta rum.

Har PHOLED några andra fördelar?

Även om PHOLED-tekniken endast används för att minska energiförbrukningen kan det faktum att den omvandlar el till ljus, utan någon spillvärme, innebära en längre livslängd för en OLED-TV. Värme är som kryptonit för de flesta elektronik, så varje minskning av värmen är bra.

OLED-material har en benägenhet att brännas in under extrema visningsförhållanden. Burn-in (uppkomsten av skuggor och andra bildartefakter) är resultatet av den ojämna åldrandet av OLED-pixlar. Det är sällsynt, men det kan hända.

Även om UDC inte har gjort några påståenden om inbränning, tror vi att det finns en stor chans att PHOLED-TV-apparater kommer att vara mer motståndskraftiga mot problemet. Att passera en elektrisk ström genom OLED-material får det att åldras. Ju högre spänning, desto ljusare blir den, men desto mer värme genererar den (kom ihåg det fluorescerande OLED matar ut tre enheter värme för varje enhet ljus) - och det kommer att förkortas dess livslängd.

Om PHOLED kan uppnå liknande nivåer av ljusstyrka med mindre energi (och ingen värme), bör materialet åldras i en långsammare takt.

När kommer jag att kunna köpa en PHOLED TV?

UDC säger att det är på väg att börja skicka sitt blå PHOLED-material till sina kunder 2024. Om den tidpunkten visar sig vara korrekt kan vi se de första PHOLED-baserade TV-apparaterna komma så tidigt som 2025.

Är PHOLED slutet på raden för OLED TV-utveckling?

Det ser ut som om PHOLED kommer att vara det ledande OLED-materialet i många år framöver, men UDC tror att det har en annan teknik som kan vara lika transformerande om den anammas av TV-tillverkare. Känd som Organisk ångstråleutskrift (OJVP), det är ett nytt sätt att direkt skriva ut rött, grönt och blått PHOLED-material på TV-paneler.

OLED-paneler skapade med OJVP skulle ha samma RGB-pixelsammansättning som den avancerade Sony OLED-skärmen, men med en mycket lägre tillverkningskostnad. I teorin kan detta leda till de billigaste, högsta prestanda OLED-TV vi någonsin sett.

Bli inte för upphetsad över det ännu - UDC är bara i ett tidigt skede av att förbereda OJVP för kommersialisering och inga tillverkare har meddelat att de har för avsikt att använda det.

Är PHOLED den bästa TV-tekniken?

Vi bör tänka på PHOLED som en liten utveckling av befintlig teknik - en som överladdar OLED för bättre prestanda och effektivitet, men den förändrar inte i grunden naturen hos OLED-TV.

Inom en inte så avlägsen framtid förväntar vi oss att se uppkomsten av QDEL-skärmar (quantum dot electroluminescence) med ljusemitterande pixlar gjorda uteslutande av röda, gröna och blå kvantprickar - ingen OLED behövs och därmed ingen inbränning risk.

En annan skärmteknik som redan är tillgänglig och som blir mer prisvärd för varje år är microLED, som använder små RGB LED-subpixlar som kan bli mycket ljusa, igen utan inbränning.

Redaktörens rekommendationer

• De bästa TV-apparaterna 2023: från Samsung, LG, TCL och mer
• Bästa OLED TV-erbjudanden: 11 billiga OLED-TV du kan köpa idag
• Samsung tar sig an TCL med 98-tums 4K-TV som kostar bara $8 000
• Sony släpper sina TV-priser för 2023 med ett mycket stort undantag
• När är bästa tiden att köpa en TV?