Nieuw uitgevonden oled-technologie goedkoper en efficiënter

16 reacties

Samsung gebruikt in veel van zijn high-end smartphones oled-schermen, die vooral bekend staan om hun goede zwartwaardes. Als die panelen een wit beeld moeten tonen, is het energiegebruik echter een stuk hoger dan bij traditionele LCD-schermen met een backlight. Duitse onderzoekers van de University of Bonn hebben een nieuwe iteratie op oled gemaakt, die naar eigen zeggen een stuk efficiënter zijn werk doet en ook nog eens goedkoper te maken moet zijn.

De voornaamste reden dat oled-schermen doorgaans een lage lichtopbrengst hebben, is dat elke pixel zelf licht moet produceren en slechts een kwart van de energie daadwerkelijk omgezet wordt in licht: de rest gaat onder andere naar de aansturing van de pixels. Bij panelen met een backlight wordt daarentegen veel efficiënter met energie omgegaan, vooral met witte beelden. Door het toevoegen van materialen als platinum en iridium kan de energie-efficiëntie van oled-panelen een stuk beter worden. Daar zit echter ook een keerzijde aan, want deze grondstoffen zijn zeldzaam en dus duur.

Werking oled

Oled-panelen zijn opgebouwd uit organische moleculen die in een geleidende laag zijn aangebracht en tussen twee platen zitten geperst: één ervan is positief geladen, de andere negatief. Als een elektrische lading wordt overgebracht van de kathode naar de anode, en dus door de organische laag gaat, wordt plaatst gemaakt voor nieuwe elektronen. Iedere keer als zo'n negatief geladen deeltje de organische laag in komt 'botst' het met een positief deeltje, waarbij licht vrijkomt.

Alhoewel oled-technologie in principe werkt als zojuist beschreven, zijn er nog meer elektrische en magnetische invloeden die belangrijk zijn. Denk daarbij bijvoorbeeld aan het ronddraaien van de moleculen en de magnetische krachten. Als elektronen de organische laag binnenkomen, laten zij de moleculen (veelal in dezelfde richting) ronddraaien. Moleculen die dezelfde richting opdraaien stoten elkaar echter af, net zoals twee zuidpolen van een paar magneten dat bijvoorbeeld doen.

Deze afstoting is krachtiger dan de aantrekking die een positief en negatief deeltje hebben. Als twee moleculen dezelfde kant opdraaien en een tegengestelde lading hebben, kan er dus geen licht opgewekt worden. De positieve en negatieve lading kunnen immers niet bij elkaar komen om licht te creëren, omdat de draaiende afstotende kracht van de moleculen sterker is. Er moet dus eerst weer energie ingestoken worden om die draaiende kracht te overwinnen.


Als de negatieve deeltjes botsen met positieve deeltjes, ontstaan fotonen (licht)

Nieuwe technologie

De huidige fabrikanten van oled-panelen lossen het probleem van de draaiende deeltjes vrij eenvoudig op: ze gebruiken een sterkere elektromagneet, zodat de deeltjes alsnog bij elkaar kunnen komen om licht te creëren. Hiervoor zijn echter dure metalen nodig, zoals het voorheen genoemde platinum en iridium. Op deze manier is alsnog veel van de elektrische energie om te zetten in licht.

Een professor van de University of Regensburg verklaart dat ook op een andere manier efficiëntie gewonnen kan worden. Aangezien ladingen de draairichting spontaan kunnen veranderen, kun je ook gewoon op dat moment wachten. De organische moleculen die nu gebruikt worden, kunnen echter niet genoeg energie opslaan om het zo lang vol te houden. In plaats daarvan zetten die de energie om in hitte, een ongewenst bijproduct.

De nieuw ontwikkelde oleds kunnen volgens een scheikundige professor van de University of Bonn aanzienlijk langer hun energie opslaan. Hierdoor kan de spontane wisseling van draairichting gebruikt worden om licht op te wekken, waarbij er slechts een minimale hoeveelheid warmte wordt geproduceerd. Het eindproduct is een oled die aanzienlijk efficiënter zijn werk kan doen en waarbij er geen dure metalen gebruikt hoeven te worden.

Bronnen: ExtremeTech, University of Bonn

« Vorig bericht Volgend bericht »
0
*