Modificações na estrutura do pixel OLED, apresentadas na CES 2022, prometem mais estabilidade, menos queima e mais brilho.
Neste início de ano, a CES como de costume mostrou algumas inovações e modelos de TV OLED as quais podem ser lançadas por aqui próximo do fim de 2022.
Porém, o aspecto mais importante desses futuros lançamentos é que eles se baseiam na construção do pixel formado por OLEDs com uma estrutura química que torna a substância orgânica bem mais estável.
Em passado recente, a LG, principal propulsora de telas OLED, declarou que uma tela com este tipo de pixel poderia durar cerca de 30 mil horas em uso.
Bem, eu discordo. A minha TV LG OLED 65E7P, adquirida 4 anos atrás a um preço elevado, ficou sem manchas até cerca de pouco mais de 13 mil horas de uso, e a partir daí a única solução seria trocar o painel inteiro, a um custo local proibitivo de mais de 30 mil reais!
Os novos modelos, lançados em 2021, são, segundo a LG, bem mais resistentes do que os modelos anteriores, mas a empresa aparentemente não se arrisca em dizer a durabilidade das novas telas.
A origem dos problemas
O brilho luminoso de um pixel OLED é baseado no fenômeno da Fotoluminescência, que, neste caso, consiste no seguinte: algumas substâncias orgânicas são capazes de emitir luz quando excitadas eletronicamente por algum estímulo externo, que pode ser elétrico, como no caso dos LEDs orgânicos.
O tipo de estímulo excitador pode variar, mas o efeito será sempre a mudança de orbital dos elétrons da substância excitada. No início da minha vida científica o meu chefe e orientador se interessou por um fenômeno chamado na época de “Efeito Fotodinâmico”, e me colocou na bancada para fazer uma série de testes para comprovar o seu efeito biológico.
As experiências consistiam em expor uma quantidade gigantesca de cercarias vivas do temível Schistosoma mansoni, colocadas em um enorme béquer, e depois acrescentar uma pequena quantidade do corante laranja de acridina. Depois disso, a solução era iluminada por algum tempo com uma lâmpada “cool beam”, de comprimento de onda baixo, com emissão de calor controlada.
A luz emitida pela lâmpada excitava eletronicamente o corante adicionado, que por seu turno excitava o oxigênio do meio onde estavam as cercarias, transformando-o em oxigênio singleto, com alto poder oxidante. A oxidação de substâncias contidas nas membranas das cercarias fazia com que elas mudassem de estrutura, permitindo a passagem indiscriminada de água. Em poucos minutos, as cercarias inchavam (nós fotografamos isso) e estouravam. Na época, pensou-se que seria uma maneira de controlar a disseminação da esquistossomose.
Este projeto foi depois publicado com o título “Efeito fotodinâmico em miracídeos e cercarias de Schistosoma mansoni”, em 1975. Não, ninguém vai achar o meu nome lá, porque eu ainda era aprendiz de feiticeiro. Mas, se alguma coisa me serviu foi aplicar tudo o que eu havia anteriormente aprendido sobre análise orgânica. Os lipídeos peroxidados das membranas assim danificadas eram extraídos por cromatografia e depois analisados, provando assim a capacidade do oxigênio de destruir aquele tipo de célula.
E quando a tecnologia OLED foi lançada anos atrás eu ainda me lembrava das minhas experiências pregressas. Notem que o fenômeno de fotoluminescência tem efeitos estruturais imprevisíveis nas substâncias excitadas, podendo inclusive produzir o fenômeno da extinção de luz da substância envolvida. É o que acontece, por exemplo, com corantes, e é muito comum se observar o descoramento de documentos e imagens em impressoras a jato de tinta que usam tintas corantes no lugar de tintas pigmentadas.
As principais dificuldades encontradas na construção do pixel OLED foram na escolha de substâncias orgânicas capazes de sustentar a emissão de luz por tempo prolongado. Não só isso, mas manter todos os subpixels com a mesma amplitude de emissão de luz, motivo pelo qual a LG construiu as OLEDs com pixel RGBW (Vermelho, Verde, Azul e Branco) em proporções que permitissem isso.
Restou ainda manter a integridade da estrutura eletrônica das substâncias orgânicas, que tanto poderiam ter alterado o seu espectro de emissão de luz quando se apagarem permanentemente. Na tela OLED tipicamente um desses dois fenômenos pode acontecer, manchando permanentemente a imagem.
Os programas internos das TVs OLED da LG forçam o reset da alimentação elétrica de todos os pixels, assim que a TV é desligada e com um programa específico que roda a cada 4 mil horas. O perigo maior da alteração de pixels OLED ocorre quando se mantém o mesmo pixel com uma alimentação elétrica constante. Para minimizar isso, esta alimentação se altera constantemente, deslocando-se toda a imagem para um pixel vizinho, técnica já usada em TVs de plasma e chamadas de “pixel shift” (“desvio de pixel”) no menu das TVs da LG.
Mudanças na estabilidade estrutural das substâncias usadas na construção do novo pixel orgânico
Basicamente, a estabilidade da estrutura química de uma substância capaz de emitir luz é ancorada na sua estrutura eletrônica, ou seja, na disposição de elétrons nos seus orbitais, tanto no estado excitado quanto no estado nativo.
A nova estratégia proposta pela LG consiste em se “dopar” estas substâncias com Deutério (2H), um isótopo do hidrogênio com estrutura estável.
A expectativa neste caso é aumentar a estabilidade eletrônica do pixel OLED como um todo, aumentando assim a durabilidade das telas. Segundo a LG, testes preliminares mostraram cerca de 30% a mais de brilho do que as telas atuais.
Esta tecnologia, batizada de OLED EX, foi exibida aos visitantes da CES agora em 2022:
Ainda no ano passado a LG tentou inovar a tecnologia de telas OLED com alguns recursos extras, chamadas por eles de OLED EVO, na realidade a troca de subpixels RGB por outros teoricamente mais estáveis e com mais emissão de luz.
A propósito de amplitude de emissão de luz, este sempre foi o ponto mais vulnerável das telas OLED, e esta incapacidade ficou ainda mais evidente, quando elas são comparadas a telas com pontos quânticos.
Em contrapartida, a tela OLED reproduz o preto absoluto, tornando o contraste infinito e com uma reprodução de cores muito superior às demais.
Eu percebo que é esta reprodução de cores que impressiona a quem assiste. Se uma TV OLED for instalada em um ambiente mais escuro a questão da luz tende a passar desapercebida.
Nas minhas últimas observações com a LG 65C1, mais evoluída em pixels do que a minha antiga 65E7P, eu vejo que é possível se conseguir uma melhor gama e profundidade de cores em todos os sinais, resguardadas as respectivas limitações de cores dessas fontes de sinal. Para mim, somente isso é suficiente para ver uma evolução de reprodução, ainda em uma tela que não tem nenhum dos aperfeiçoamentos atualmente em perspectiva. Outrolado_
. . .
Paulo Roberto Elias
Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.
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Bom dia, Professor,
É possível que oscilações de energia causem danos permanentes a estrutura orgânica dos pixels do display OLED?
Olá, Luiz Philipe,
Nos meus 20 centavos de conhecimento de eletrônica, eu tive experiências amargas com oscilações de tensão na rede. Aqui em casa, por exemplo, eu fui vítima, dois meses atrás, de um rompimento de neutro no edifício, que fez a tensão chegar a 160 Volts. O meu protetor de home theater queimou o fusível, mas não conseguiu proteger o subwoofer, me dando um enorme prejuízo. E eu acabei instalando um condicionador da Engeblu, empresa que não conhecia e que me deu um generoso suporte, de modo a evitar futuras dores de cabeça.
Acho, entretanto, pouco provável que oscilações de energia cheguem a afetar a estrutura química dos pixels OLED, mas diante do cenário que a gente enfrenta no abastecimento de energia eu preferiria não descartar esta possibilidade. Aqui no Rio, a Light joga 130 a 132 Volts na rede, e estão cobertos pelas normas da Aneel. Conversando sobre isso hoje com um técnico da JBL, eu disse a ele que esta permissividade é cruel para o consumidor e ele ainda brincou comigo que sem ela o ganha pão dele diminui…
No passado remoto, amigos meus profundos conhecedores de eletrônica sempre tiveram dúvidas sobre condicionadores, mas eu hoje estou convencido de que como proteção contra danos deste tipo eles cumprem a sua função. Eu já há muito tempo sou amplamente favorável a se lançar mão de proteção em casa, seja um DPS pelo menos. E é o que eu lhe aconselharia a fazer, se você me permitir a sugestão.
Boa noite, Professor,
Muito obrigado pela resposta elaborada e também pela sugestão a qual devo seguir em meu projeto residencial.
Saudações
Bom dia, Professor,
É possível que oscilações de energia causem danos permanentes a estrutura orgânica dos pixels do display OLED?
Olá, Luiz Philipe,
Nos meus 20 centavos de conhecimento de eletrônica, eu tive experiências amargas com oscilações de tensão na rede. Aqui em casa, por exemplo, eu fui vítima, dois meses atrás, de um rompimento de neutro no edifício, que fez a tensão chegar a 160 Volts. O meu protetor de home theater queimou o fusível, mas não conseguiu proteger o subwoofer, me dando um enorme prejuízo. E eu acabei instalando um condicionador da Engeblu, empresa que não conhecia e que me deu um generoso suporte, de modo a evitar futuras dores de cabeça.
Acho, entretanto, pouco provável que oscilações de energia cheguem a afetar a estrutura química dos pixels OLED, mas diante do cenário que a gente enfrenta no abastecimento de energia eu preferiria não descartar esta possibilidade. Aqui no Rio, a Light joga 130 a 132 Volts na rede, e estão cobertos pelas normas da Aneel. Conversando sobre isso hoje com um técnico da JBL, eu disse a ele que esta permissividade é cruel para o consumidor e ele ainda brincou comigo que sem ela o ganha pão dele diminui…
No passado remoto, amigos meus profundos conhecedores de eletrônica sempre tiveram dúvidas sobre condicionadores, mas eu hoje estou convencido de que como proteção contra danos deste tipo eles cumprem a sua função. Eu já há muito tempo sou amplamente favorável a se lançar mão de proteção em casa, seja um DPS pelo menos. E é o que eu lhe aconselharia a fazer, se você me permitir a sugestão.
Boa noite, Professor,
Muito obrigado pela resposta elaborada e também pela sugestão a qual devo seguir em meu projeto residencial.
Saudações
Fala Paulo.
Já reparou que as telas Oleds, não tem um revestimento sequer de anti-reflexo ? Se for usada com muita luz ambiente, fica difícil de ver. Mas no meu entender, é compreensível. As telas Oleds tem um brilho limitado um pouco mais de 800 nits. Se por acaso tivesse filtro anti-reflexo, esse nível de brilho cairia ainda mais.
No caso do bom e velho LCD, como os pixels são acessos de uma só vez, o brilho em nits é maior. E claro, depende da tecnologia do controle de luz eficiente de cada modelo. Ainda assim, prefiro Oleds.
Oi, Lee, eu conheço também todas as limitações das telas OLED. Eu estou agora com uma LG 65C1, a imagem é surpreendente quando você ativa a inteligência artificial do novo processador. Infelizmente, o mesmo não se pode falar do som, que é pior do que a minha antiga 65E7P, além de ter uma falha grotesca na reprodução de Dolby Atmos. E estou com um texto na pauta descrevendo a omissão da LG em resolver este erro! Aguarde, por favor!
Fala Paulo.
Já reparou que as telas Oleds, não tem um revestimento sequer de anti-reflexo ? Se for usada com muita luz ambiente, fica difícil de ver. Mas no meu entender, é compreensível. As telas Oleds tem um brilho limitado um pouco mais de 800 nits. Se por acaso tivesse filtro anti-reflexo, esse nível de brilho cairia ainda mais.
No caso do bom e velho LCD, como os pixels são acessos de uma só vez, o brilho em nits é maior. E claro, depende da tecnologia do controle de luz eficiente de cada modelo. Ainda assim, prefiro Oleds.
Oi, Lee, eu conheço também todas as limitações das telas OLED. Eu estou agora com uma LG 65C1, a imagem é surpreendente quando você ativa a inteligência artificial do novo processador. Infelizmente, o mesmo não se pode falar do som, que é pior do que a minha antiga 65E7P, além de ter uma falha grotesca na reprodução de Dolby Atmos. E estou com um texto na pauta descrevendo a omissão da LG em resolver este erro! Aguarde, por favor!