Tworząc technologię MicroLED, inżynierowie umieścili znacznie mniejsze diody elektroluminescencyjne (LED) na tej samej powierzchni, co poprzednie generacje ekranów LED – miliony więcej
Z biegiem lat wiele zaawansowanych technologii ekranowych pojawiło się i zniknęło. Od tradycyjnych telewizorów lampowych po projektory, od ekranów plazmowych po LCD, a teraz na OLED, rynek konsumencki widział wszystkie rodzaje formatów ekranów, definicje i materiały.
Ponieważ rynek smartfonów, tabletów i telewizorów wysokiej rozdzielczości eksplodował, między producentami trwa nieustający wyścig zbrojeń, aby tworzyć ekrany, które są cieńsze, mniejsze, jaśniejsze io wyższej rozdzielczości niż konkurencja.
Zazwyczaj te czynniki są mierzone jako różnice o jeden punkt procentowy – do tej pory. Pojawienie się technologii MicroLED obiecuje radykalnie przedefiniować sposób tworzenia ekranów, specyfikacje, które można umieścić na ekranach o różnych rozmiarach oraz poziom rozdzielczości, do jakiej są zdolne ekrany LED.
Co to jest MicroLED?
Technologia MicroLED jest, przynajmniej z nazwy, stosunkowo prosta. Inżynierowie stworzyli znacznie mniejsze diody elektroluminescencyjne (LED) i umieścili ich więcej na tej samej powierzchni niż poprzednie generacje ekranów LED. Miliony więcej.
Diody LED to miniaturowe „żarówki”, które wytwarzają światło w ekranach, a także w bardziej tradycyjnych zastosowaniach, takich jak latarki, przednie i tylne światła samochodowe oraz tradycyjne żarówki. Różnica między diodami LED a żarówkami jest tak dramatyczna, jak różnica między pierwszym telegrafem a dzisiejszymi smartfonami, ale w obu przypadkach dążą do osiągnięcia tej samej funkcji.
Tak więc microLED to wieloaspektowe ulepszenie technologii łączącej diody LED i obrazy wytwarzane na ekranie. MicroLEDs znacznie zmniejszają rozmiar diod, co oznacza, że więcej z nich może wypełnić tę samą przestrzeń, którą wcześniej zajmowała jedna dioda.
Zwiększa to rozdzielczość i zdolność renderowania szczegółów, ale odbywa się kosztem jasności. To był historycznie punkt sporny dotyczący zmniejszania się diod LED w zastosowaniach ekranowych. Sprawianie, że microLED jest tak jasne, jak ich tradycyjne odpowiedniki, wymaga większej mocy, większej wydajności diody lub obu. Włączenie większej ilości energii do większej liczby mniejszych diod LED oznacza więcej ciepła, większe zużycie baterii i większą złożoność produkcji.
Wszystkie te wady wystarczyły, aby uniemożliwić producentom kontynuowanie i wdrażanie technologii microLED w produktach konsumenckich – aż do teraz.
Nadszedł właściwy czas, aby zmniejszyć diody LED
Do tej pory drobni producenci mogli tworzyć płytki LED , nie tylko ze względu na wielkość diod, ale także ze względu na wielkość „rozstawu”, czyli odległość między każdą diodą i znaczenie tego odstępu dla ekranu. Rezolucja.
Technologia sprzętowa i procesy produkcyjne są często czynnikami ograniczającymi, ponieważ diody LED mogą być tylko tak małe i montowane w obwodach o określonej wielkości i wydajności. Zamiast kilkudziesięciu żółto-niebieskich tradycyjnych diod LED w dzisiejszych ekranach LED, ekrany microLED zawierają miliony diod LED lub po jednej na każdy piksel.
Liczba ta jest następnie potrojona, ponieważ ekrany microLED wykorzystują czerwone, zielone i niebieskie diody LED. Każde trio RGB dostarcza jeden „piksel”, który, jak można sobie wyobrazić, szybko się sumuje na ekranie telewizora o rozdzielczości 1080p. Na poszczególne moduły składają się tysiące pikseli, a jeden ekran składa się z wielu modułów.
Kurczące się diody LED zapewniają moc rozdzielczą, ale pociągają za sobą złożoność sprzętową. Dopiero niedawno technologia sprzętowa i produkcyjna rozwinęła się do tego stopnia, że ekrany LED mogą realnie przejść na technologię microLED.
Producenci gotowi do wprowadzenia technologii MicroLED
Pierwszym telewizorem MicroLED, który zadebiutował, jest „The Wall” firmy Samsung, bezramkowy, modułowy ekran, który oferuje wiodącą w branży rozdzielczość i pierwszą w branży modułową funkcję, która może umożliwić użytkownikom końcowym rozbudowę telewizorów w miarę zmian aplikacji.
Na targach CES 2018 Jonghee Han, prezes Visual Display Business w Samsung Electronics, powiedział: „W firmie Samsung dokładamy wszelkich starań, aby dostarczać konsumentom szeroką gamę najnowocześniejszych rozwiązań ekranowych. Jako pierwszy na świecie konsumencki, modułowy telewizor MicroLED, „The Wall” stanowi kolejny przełom. Może przekształcić się w dowolny rozmiar i zapewnia niesamowitą jasność, gamę kolorów, intensywność kolorów i poziomy czerni. Jesteśmy podekscytowani kolejnym krokiem na naszej mapie drogowej ku przyszłości technologii ekranowej i niezwykłymi wrażeniami z oglądania, jakie oferuje ona konsumentom”.
Te punkty podkreślają wiele obiecujących przełomów i korzyści technologii microLED, od możliwości zapewnienia jasności i rozdzielczości oraz wyraźnie określonych poziomów czerni, po wszystkie problemy z generacjami telewizorów plazmowych i LED HD.
Nawet większość dzisiejszych ekranów LED to w rzeczywistości hybrydowe ekrany LCD/LED, które wykorzystują jeden element (diody ciekłokrystaliczne) do tworzenia obrazu, a drugi (diody LED za nimi) do podświetlania ekranu.
W gruncie rzeczy jest to bardzo zaawansowane technologicznie podejście do starych ekranów telewizorów projekcyjnych, które wiążą się z własnym zestawem problemów, w tym zniekształceniem obrazu lub zaciemnieniem z szerokich kątów widzenia, rozmyciem światła w ciemnych częściach ekranu, grubymi ekranami, które wymagają dwie różne warstwy i ograniczenia maksymalnej jasności wynikające z przelotowego charakteru elementu ekranu.
Samsung Wall to masywny ekran, debiutujący w formacie 120-calowym. Łatwo pomyśleć, że był to po prostu przypadek chęci zrobienia popisu dużym ekranem na dużych targach, ale historia jest bardziej skomplikowana.
Producent nie opanował technologii microLED przy mniejszych rozmiarach ekranu. Komplikacje związane ze skalą diod LED, wytwarzaniem energii i ciepła oraz kosztami i złożonością oznaczają, że na razie microLED jest przedstawiany tylko jako rozwiązanie dla masywnych, wysokiej klasy ekranów. Jednak, podobnie jak wiele innych technologii, to, co zaczyna się jako produkt niszowy premium, może wkrótce stać się normą.
Powszechnie donoszono, że Apple pracuje nad własnymi badaniami nad wyświetlaczami microLED i na przeciwległym końcu spektrum. Apple uważa, że mikroLEDy mogą sprawić, że przyszłe iPhone’y będą jeszcze cieńsze i jaśniejsze niż najnowszej generacji organiczne wyświetlacze LED (OLED), które niedawno zastąpiły ekrany LCD. MicroLED są obecnie uważane za rodzaj futurystycznej technologii, którą OLED uważano za trzy do pięciu lat temu.
OLED kontra MicroLED i przyszłość technologii ekranowej
OLED stoją za dzisiejszą najnowocześniejszą technologią ekranową dla smartfonów i tabletów; ich materiały sprawiają, że są one nieco bardziej opłacalne w produkcji niż mikroLEDy, biorąc pod uwagę dzisiejsze ograniczenia produkcyjne.
Jednak diody OLED mają jedną poważną wadę, która będzie nadal generować popyt produkcyjny na diody microLED; O, co oznacza „organiczny”, oznacza, że diody OLED są wytwarzane przy użyciu związków organicznych. Oznacza to, że są drogie w produkcji, a koszt prawdopodobnie nie zmniejszy się z powodu kosztów surowców.
Oznacza to również, że ich maksymalna jasność jest ograniczona, ponieważ materiałów nie można dalej przesuwać; podobnie, ekstremalne aplikacje, takie jak zawsze włączone wyświetlacze, cierpią z powodu wypalenia, podobnie jak wczesne ekrany plazmowe.
Witamy w przyszłości
Przyszłość technologii ekranowej to prawie na pewno MicroLED. Jak w przypadku każdej najnowocześniejszej technologii, producenci muszą się uczyć, ponieważ materiałoznawstwo i procesy produkcyjne starają się nadrobić zaległości w zakresie teoretycznego potencjału tej technologii.
Gdy potencjał produkcyjny dogoni korzyści płynące z renderowania microLED, przejście od OLED do microLED może być szybkie, pozostawiając OLED jako technologię jednej generacji, która służyła jako interesujący pomost do nowego standardu ekranów od smartfonów po telewizory.
Samsung poinformował, że planuje wydać w 2019 roku telewizory microLED skierowane do konsumentów, podczas gdy Apple zasugerował, że uważa, że technologia ta może pojawić się w jego telefonach w ciągu trzech lat.
Jak w przypadku wszystkich postępów technologicznych, jeśli kilka pierwszych produktów odniesie sukces, wkrótce otworzą się śluzy. W połączeniu z bardziej wydajnymi bateriami, diody microLED wkrótce zasilą wszystkie urządzenia zdominowane przez ekran, zapewniając oszałamiającą rozdzielczość i jasność z Twojej dłoni, aby wypełnić całą ścianę w domu.
Czas publikacji: 17 kwietnia-2021