MicroLED-displayteknik kom in i rampljuset efter att Samsung visade upp sitt Wall-sortiment av MicroLED-TV-apparater på CES 2020 tidigare i år. Inte överraskande tillkännagav både Samsung och LG planer på att avsluta produktionen av LCD-paneler i slutet av detta år. Displayjättarna kommer nu att fokusera på kvantprickdisplayer istället.
Avmystifierande TV-teknik
Det låter ganska enkelt, eller hur? Vad händer om jag sa till dig att LED-TV-apparater bara är LCD-skärmar med förbättrad LED-bakgrundsbelysning? Dessa LED-TV-apparater har i sin tur inget gemensamt med OLED-TV-apparater. Quantum dot TV-apparater är i grunden LED-TV-apparater utrustade med ett förhärligat plastark fyllt med nanopartiklar.
Låter det förvirrande? Du kanske vill hänvisa till den här TV-köparens guide för att navigera i den inblandade världen av modern skärmteknik. Men här är den korta versionen: LCD-, LED- och kvantpunkts-tv representerar kollektivt transmissiva skärmar, var och en av dessa skiljer sig främst när det gäller bakgrundsbelysningsteknik.
Transmissive vs. Emissive Displays
Transmissiva displayteknologier är alltid sämre än deras emitterande motsvarigheter. Den grundläggande skillnaden är förmågan hos de enskilda pixlarna i emissiva skärmar (som CRT, OLED och plasma) att generera ljus. Pixlarna i transmissiva skärmar kan inte generera ljus av sig själva. Dessa skärmar fungerar istället genom att böja och blockera en passiv ljuskälla (bakgrundsbelysning) med hjälp av flytande kristaller som styrs av en TFT-array som vidare är beroende av en komplex sammansättning bestående av polarisatorer och färgfilter för att generera en bild.
Emissiva skärmar behöver däremot inte ta itu med ett så komplicerat och förlorat sätt att skapa en användbar bild. Samtida emitterande visningstekniker som OLED använder istället små röda, gröna och blå underpixlar för att skapa en enskild pixel. Denna pixel är tillverkad av organiska utsläppsmaterial och behöver bara en transistor för att skicka relevanta visningssignaler. En OLED-pixel kan göra allt från att fungera som en ljuskälla till att generera färger och göra perfekta svarta. Därför är OLED-skärmar tunnare, lättare, flexibla (om så önskas) och förbrukar mindre energi.
Från organiska till oorganiska lysdioder
MicroLED-displayteknik är i princip samma affär, förutom att de enskilda pixlarna inte är gjorda av organiska material. I själva verket kommer själva namnet från det faktum att de enskilda pixlarna är tillräckligt små för att mätas i storleksordningen mikrometer. Den oorganiska sminken av MicroLED kan verka som en obetydlig detalj på ytan, men det är den verkliga magiska kulan som löser praktiskt taget alla problem i samband med OLED-teknik.
Även om OLED-skärmar är de bästa vi har just nu, är tekniken inte helt perfekt. Till att börja med hindrar OLED-pixlarnas organiska natur dem från att matcha den maximala ljusstyrkan hos vanliga oorganiska lysdioder. Det är också därför OLED-skärmar släpar efter LED-bakgrundsbelysta quantum dot-TV-apparater (som använder de uppfräschade LCD-panelerna) när det gäller HDR-kapacitet. HDR-teknik är mycket beroende av skärmens förmåga att generera en intensivt ljus bild, så OLED-skärmar kan inte följa med som en följd.
Outlasting OLED-skärmar
Dessutom är den organiska karaktären hos OLEDs också viktig för det accelererande förfallet för de enskilda pixlarna. OLED-skärmar tenderar därför att blekna ut och bli gradvis mindre ljusa över tiden. Samsung hävdar att dess MicroLED-skärmar kommer att vara bra i 100.000 timmar, vilket är mer än 11 års non-stop-drift. För att sätta det i perspektiv förväntas vanliga LED-TV-apparater vara var som helst mellan 40 000 och 60 000 timmar, eller mellan 4,5 respektive 6,8 år.
Det som gör saken värre för OLED-skärmar är tendensen hos den blå subpixeln att slitas ut snabbare än de andra två. Detta leder till ett fenomen som kallas färgförskjutning när OLED-skärmen används genom normal användning.
Hejdå Burn-In
Detta är dock ingenting jämfört med det enskilt mest utmanande hindret som till stor del har förhindrat användningen av OLED-teknik i datorskärmar – deras benägenhet för inbränning av bilder. Inbrändhet eller bildretention är ett allvarligt problem för OLED-skärmar, där det att få en statisk bild på skärmen kan orsaka att den permanent “bränns” i skärmen. Det här kanske inte är ett problem för OLED-apparater som används som tv-apparater, men datorskärmar involverar vanligtvis statiska element som aktivitetsfält, menyer och bakgrundsbilder som kan (och gör) orsaka bildretention i OLED-skärmar. Det är också därför som nästan ingen gör OLED-datorskärmar på massmarknaden.
MicroLED-skärmar möter inga sådana inbränningsproblem eftersom de ljusemitterande dioderna är oorganiska till sin natur, vilket säkerställer frånvaron av fosfor / polymerelement (finns i CRT-, plasma- och OLED-skärmar) som är ökända för för tidig bildretention. Till skillnad från OLED: er kombinerar MicroLED-teknologin den höga ljusstyrkan hos vanliga LED-bakgrundsbelysta LCD-skärmar med den utmärkta effektiviteten hos den emitterande OLED-tekniken.
Million Dollar-frågan
Varför har inte MicroLED ersatt de betydligt sämre OLED- och LCD-teknikerna än? Svaret på den frågan är för komplicerat för att täckas i denna grundfärg på MicroLED-teknik. Håll ögonen öppna för nästa del i vår MicroLED-serie där vi kommer att fördjupa oss i tillverkningsprocessen och varför tekniken fortfarande är år borta från prime time.
Relaterad:
-
Varför har routrar USB-portar?
-
Hur vet datorer tiden?
-
Hur fungerar vikbara telefoner?