Κατά τη δημιουργία της τεχνολογίας MicroLED, οι μηχανικοί έχουν στριμώξει δραματικά μικρότερες διόδους εκπομπής φωτός (LED) στην ίδια επιφάνεια από τις προηγούμενες γενιές οθονών LED – εκατομμύρια περισσότερες
Με τα χρόνια, πολλές τεχνολογίες οθόνης υψηλής τεχνολογίας έχουν έρθει και παρέρχονται. Από τις παραδοσιακές τηλεοράσεις με σωλήνες έως τους προβολείς, τις οθόνες πλάσματος έως τις LCD και τώρα OLED, η καταναλωτική αγορά έχει δει κάθε είδους μορφές οθόνης, ορισμούς και υλικά.
Καθώς οι αγορές smartphone, tablet και τηλεοράσεων υψηλής ευκρίνειας έχουν εκραγεί, υπάρχει ένας συνεχής αγώνας εξοπλισμών μεταξύ κατασκευαστών για την κατασκευή οθονών που είναι πιο λεπτές, μικρότερες, φωτεινότερες και υψηλότερης ευκρίνειας από τον ανταγωνισμό.
Συνήθως, αυτοί οι παράγοντες μετρώνται ως διαφορές μίας ποσοστιαίας μονάδας – μέχρι τώρα. Η έλευση της τεχνολογίας MicroLED υπόσχεται να επαναπροσδιορίσει ριζικά τον τρόπο κατασκευής των οθονών, ποιες προδιαγραφές μπορούν να συσκευαστούν σε οθόνες όλων των διαφορετικών μεγεθών και το επίπεδο ανάλυσης που έχουν οι οθόνες LED.
Τι είναι το MicroLED;
Η τεχνολογία MicroLED είναι, τουλάχιστον κατ' όνομα, σχετικά απλή. Οι μηχανικοί έχουν δημιουργήσει δραματικά μικρότερες διόδους εκπομπής φωτός (LED) και έχουν στριμώξει περισσότερες από αυτές στην ίδια επιφάνεια από τις προηγούμενες γενιές οθονών LED. Εκατομμύρια ακόμα.
Τα LED είναι οι μικροσκοπικοί «λάμπες» που δημιουργούν φως στις οθόνες, καθώς και σε πιο παραδοσιακές εφαρμογές όπως φακοί, φώτα κεφαλής και πίσω αυτοκινήτου και παραδοσιακοί λαμπτήρες. Η διαφορά μεταξύ των LED και των λαμπτήρων πυράκτωσης είναι τόσο δραματική όσο η διαφορά μεταξύ του πρώτου τηλέγραφου και των σημερινών smartphone, αλλά και στις δύο περιπτώσεις, στοχεύουν στην επίτευξη της ίδιας λειτουργίας.
Έτσι, τα microLED είναι μια πολύπλευρη βελτίωση στην τεχνολογία που συνδέει τα LED και τις εικόνες που παράγονται σε μια οθόνη. Τα MicroLED συρρικνώνουν πολύ το μέγεθος των LED, πράγμα που σημαίνει ότι περισσότερα από αυτά μπορούν να γεμίσουν τον ίδιο χώρο που καταλάμβανε προηγουμένως μία δίοδος.
Αυτό αυξάνει την ικανότητα ανάλυσης και την ικανότητα απόδοσης λεπτομερειών, αλλά εις βάρος της φωτεινότητας. Αυτό ήταν ιστορικά το σημείο κόλλησης για τη συρρίκνωση των LED σε εφαρμογές οθόνης. Η κατασκευή microLED τόσο φωτεινών όσο τα παραδοσιακά αντίστοιχά τους απαιτεί περισσότερη ισχύ, μεγαλύτερη απόδοση διόδου ή και τα δύο. Η εκκίνηση περισσότερης ενέργειας σε περισσότερα, μικρότερα LED σημαίνει περισσότερη θερμότητα, μεγαλύτερη εξάντληση της μπαταρίας και μεγαλύτερη πολυπλοκότητα κατασκευής.
Όλα αυτά τα μειονεκτήματα ήταν αρκετά για να εμποδίσουν τους κατασκευαστές να επιδιώξουν και να εφαρμόσουν τεχνολογία microLED σε καταναλωτικά προϊόντα – μέχρι τώρα.
Είναι η κατάλληλη στιγμή για να συρρικνωθούν τα LED
Μέχρι σήμερα, υπάρχει ένα όριο στον τρόπο με τον οποίο οι μικροί κατασκευαστές θα μπορούσαν να κατασκευάσουν πλακέτες LED , όχι μόνο λόγω του μεγέθους των διόδων, αλλά και λόγω του μεγέθους «pitch», που είναι ο χώρος μεταξύ κάθε LED και τι σημαίνει αυτή η απόσταση για την οθόνη ανάλυση.
Η τεχνολογία υλικού και οι διαδικασίες κατασκευής είναι συχνά περιοριστικοί παράγοντες, επειδή τα LED θα μπορούσαν να γίνουν τόσο μικρά και να τοποθετηθούν σε κυκλώματα συγκεκριμένου μεγέθους και απόδοσης. Αντί για τις λίγες δεκάδες παραδοσιακές κίτρινες-μπλε LED στις σημερινές οθόνες LED, οι οθόνες microLED περιέχουν εκατομμύρια LED, ή ένα για κάθε pixel.
Αυτός ο αριθμός τριπλασιάζεται στη συνέχεια, επειδή οι οθόνες microLED χρησιμοποιούν κόκκινα, πράσινα και μπλε LED. Κάθε τρίο RGB προσφέρει ένα «pixel», το οποίο μπορείτε να φανταστείτε ότι αθροίζεται γρήγορα σε μια οθόνη 1080p μεγέθους τηλεόρασης. Χιλιάδες εικονοστοιχεία αποτελούν μεμονωμένες μονάδες και πολλές μονάδες συνθέτουν μια δεδομένη οθόνη.
Η συρρίκνωση των LED παρέχει ισχύ επίλυσης, αλλά συνεπάγεται πολυπλοκότητα υλικού. Μόλις πρόσφατα το υλικό και η τεχνολογία κατασκευής έχουν προχωρήσει σε σημείο που οι οθόνες LED μπορούν να κάνουν τη στροφή προς τις microLED.
Οι κατασκευαστές είναι έτοιμοι να λανσάρουν την τεχνολογία MicroLED
Η πρώτη τηλεόραση MicroLED που έκανε το ντεμπούτο της είναι η «The Wall» της Samsung, μια δομοστοιχειωτή οθόνη χωρίς πλαίσιο που προσφέρει κορυφαία ανάλυση και μια πρώτη στον κλάδο αρθρωτή δυνατότητα που θα μπορούσε να επιτρέψει στους τελικούς χρήστες να επεκτείνουν τις τηλεοράσεις τους καθώς αλλάζουν οι εφαρμογές.
Στην CES 2018, ο Jonghee Han, Πρόεδρος του Visual Display Business της Samsung Electronics, δήλωσε: «Στη Samsung, είμαστε αφοσιωμένοι στο να παρέχουμε στους καταναλωτές ένα ευρύ φάσμα εμπειριών οθόνης αιχμής. Ως η πρώτη καταναλωτική αρθρωτή τηλεόραση MicroLED στον κόσμο, το «The Wall» αντιπροσωπεύει μια άλλη σημαντική ανακάλυψη. Μπορεί να μεταμορφωθεί σε οποιοδήποτε μέγεθος και προσφέρει απίστευτη φωτεινότητα, χρωματική γκάμα, ένταση χρώματος και επίπεδα μαύρου. Είμαστε ενθουσιασμένοι για αυτό το επόμενο βήμα στον οδικό μας χάρτη για το μέλλον της τεχνολογίας οθόνης και την αξιοσημείωτη εμπειρία θέασης που προσφέρει στους καταναλωτές».
Αυτά τα σημεία υπογραμμίζουν πολλές από τις πολλά υποσχόμενες ανακαλύψεις και πλεονεκτήματα της τεχνολογίας microLED, από την ικανότητα παροχής φωτεινότητας και ανάλυσης και σαφώς καθορισμένα επίπεδα μαύρου, όλα τα προβλήματα με τις γενιές τηλεοράσεων plasma και LED HD.
Ακόμη και οι περισσότερες από τις σημερινές οθόνες LED είναι στην πραγματικότητα υβριδικές οθόνες LCD/LED που χρησιμοποιούν ένα στοιχείο (Δίοδοι Υγρών Κρυστάλλων) για να δημιουργήσουν την εικόνα και ένα άλλο (τα LED πίσω τους) για τον οπίσθιο φωτισμό της οθόνης.
Στην ουσία, πρόκειται για μια εξαιρετικά υψηλής τεχνολογίας προσέγγιση στις παλιές οθόνες τηλεόρασης προβολέων και έχουν τα δικά τους προβλήματα, όπως παραμόρφωση εικόνας ή συσκότιση από ευρείες γωνίες θέασης, ελαφριά αιμορραγία σε σκοτεινά τμήματα της οθόνης, παχιές οθόνες που απαιτούν δύο διαφορετικά επίπεδα και περιορισμοί στη μέγιστη φωτεινότητα λόγω της φύσης διέλευσης του στοιχείου οθόνης.
Το Samsung Wall είναι μια τεράστια οθόνη, που κάνει το ντεμπούτο του σε μορφή 120 ιντσών. Είναι εύκολο να σκεφτείς ότι αυτό ήταν απλώς μια περίπτωση που ήθελες να κάνεις ένα πάταγο με μια οθόνη μεγάλης κλίμακας σε μια μεγάλη εμπορική έκθεση, αλλά υπάρχει μια πιο περίπλοκη ιστορία.
Ο κατασκευαστής δεν έχει κατακτήσει την τεχνολογία microLED σε μικρότερα μεγέθη οθόνης. Οι επιπλοκές γύρω από την κλίμακα των LED, την παραγωγή ενέργειας και θερμότητας, καθώς και το κόστος και η πολυπλοκότητα σημαίνουν ότι προς το παρόν το microLED παρουσιάζεται μόνο ως λύση για τεράστιες οθόνες υψηλής ποιότητας. Ωστόσο, όπως και πολλές άλλες τεχνολογίες, αυτό που ξεκινά ως ένα εξειδικευμένο προϊόν υψηλής ποιότητας μπορεί σύντομα να γίνει ο κανόνας.
Έχει αναφερθεί ευρέως ότι η Apple εργάζεται στη δική της έρευνα οθόνης microLED και στο αντίθετο άκρο του φάσματος. Η Apple πιστεύει ότι τα microLED θα μπορούσαν να κάνουν τα μελλοντικά iPhone ακόμη πιο λεπτά και φωτεινότερα από τις οργανικές οθόνες LED (OLED) τελευταίας γενιάς που αντικατέστησαν πρόσφατα τις οθόνες LCD. Οι MicroLED θεωρούνται επί του παρόντος ως το είδος της φουτουριστικής τεχνολογίας που θεωρούνταν οι OLED πριν από τρία έως πέντε χρόνια.
OLED εναντίον MicroLED και το μέλλον της τεχνολογίας οθόνης
Οι OLED βρίσκονται πίσω από τη σημερινή τεχνολογία αιχμής για smartphone και tablet. τα υλικά τους τα καθιστούν κάπως πιο οικονομικά στην παραγωγή από τα microLED, δεδομένων των σημερινών περιορισμών κατασκευής.
Ωστόσο, οι OLED υποφέρουν από ένα σημαντικό μειονέκτημα που θα συνεχίσει να δημιουργεί ζήτηση για microLED στην κατασκευή. το O, που σημαίνει «οργανικό», σημαίνει ότι τα OLED κατασκευάζονται με τη χρήση οργανικών ενώσεων. Αυτό σημαίνει ότι είναι ακριβά στην κατασκευή τους και το κόστος πιθανότατα δεν θα υποχωρήσει λόγω του κόστους των πρώτων υλών.
Σημαίνει επίσης ότι έχουν περιορισμένη μέγιστη φωτεινότητα, καθώς τα υλικά δεν μπορούν να προωθηθούν περαιτέρω. Ομοίως, οι ακραίες εφαρμογές, όπως οι οθόνες που είναι πάντα ανοιχτές, υποφέρουν από έγκαυμα παρόμοια με τις πρώιμες οθόνες πλάσματος.
Καλώς ήρθατε στο μέλλον
Το μέλλον της τεχνολογίας της οθόνης είναι σχεδόν σίγουρα τα MicroLED. Όπως συμβαίνει με κάθε τεχνολογία αιχμής, υπάρχει μια καμπύλη μάθησης για τους κατασκευαστές καθώς η επιστήμη των υλικών και οι διαδικασίες κατασκευής αγωνίζονται να καλύψουν τις θεωρητικές δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας.
Μόλις το δυναμικό κατασκευής φτάσει τα πλεονεκτήματα απόδοσης των microLED, το άλμα από OLED σε microLED θα μπορούσε να είναι γρήγορο, αφήνοντας πίσω τις OLED ως τεχνολογία μιας γενιάς που χρησίμευσε ως ενδιαφέρουσα γέφυρα σε ένα νέο πρότυπο για οθόνες από smartphone έως τηλεοράσεις.
Η Samsung έχει δηλώσει ότι σχεδιάζει να κυκλοφορήσει τηλεοράσεις microLED που απευθύνονται στους καταναλωτές κάποια στιγμή μέσα στο 2019, ενώ η Apple άφησε να εννοηθεί ότι πιστεύει ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να εμφανιστεί στα τηλέφωνά της εντός τριών ετών.
Όπως συμβαίνει με όλες τις τεχνολογικές εξελίξεις, εάν τα πρώτα προϊόντα είναι επιτυχημένα, οι πύλες θα ανοίξουν σύντομα. Σε συνδυασμό με πιο αποδοτικές μπαταρίες, τα microLED θα τροφοδοτούν σύντομα όλες τις συσκευές που κυριαρχούν στην οθόνη, φέρνοντας εκπληκτική ανάλυση και φωτεινότητα από την παλάμη του χεριού σας μέχρι να γεμίσετε έναν ολόκληρο τοίχο του σπιτιού σας.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-17-2021