Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wyświetlacze mikroLED - zasada działania, wady i zalety

ghost666 21 Mar 2020 11:33 1395 0
  • Systemy microLED są częścią powstającej właśnie nowej technologii wyświetlania, która być może zastąpi klasyczne ekrany LCD i OLED w telewizorach z dużym ekranem. Wszystko to w niezbyt odległej przyszłości. Wyświetlacze microLED zapewniają taką samą idealną czerń jak ekrany OLED, ale bez niebezpieczeństwa wypalenia, a także oferują wyższą jasność niż jakakolwiek inna technologia wyświetlania. Choć sama koncepcja jest bardzo prosta, to produkcja telewizorów wykorzystujących systemy microLED stanowi pewne wyzwanie, które dopiero teraz zaczyna się w znaczący sposób przezwyciężać.

    Jak sugeruje ich nazwa, microLED to najzwyklejsze diody LED, ale konstruowane w skali mikroskopowej. Elementy tego rodzaju są dziś używane w wielu zastosowaniach i są oparte na tej samej technologii azotku galu co normalne diody elektroluminescencyjne. Wymiary diod microLED są mniejsze niż 100 µm lub około dwa rzędy wielkości mniejsze niż konwencjonalne układy LED. Niektóre microLED są jeszcze mniejsze - mają nawet do 3 µm.

    Od wielu lat trwają badania nad wykorzystaniem microLED w urządzeniach takich jak smartwatche i zestawy rzeczywistości wirtualnej, które są małymi aplikacjami o superniskim poborze prądu. Jednakże stworzenie płaskiego wyświetlacza dla telewizora z dużym ekranem wymaga o wiele więcej diod LED do działania. Na przykład ekran pracujący w rozdzielczości 4K (3840 x 2160) potrzebuje ich niemalże 25 milionów - po jednej czerwonej, niebieskiej i zielonej diodzie LED dla każdego piksela.

    Zestawy czerwono-zielono-niebieskich diod mikroLED są pogrupowane w moduły, które są następnie integrowane w celu utworzenia całego wyświetlacza. Moduły, które same mogą zawierać w sobie miliony mikroLED, muszą zostać wyprodukowane, a następnie przeniesione na płytę wyświetlacza bez uszkodzenia. Nic dziwnego, że największym wyzwaniem w procesie produkcyjnym jest weryfikacja działania każdej diody LED indywidualnie w celu zidentyfikowania uszkodzonych jednostek, które są następnie wymieniane za pomocą specjalistycznego, zautomatyzowanego sprzętu. Chociaż proces testowania i naprawy może trwać kilka godzin, proces przenoszenia microLED na płytę montażową telewizora może potrwać kilka dni, a nawet tygodni. Masowa produkcja tego rodzaju ekranów wymaga jednak przyspieszenia i usprawnienia procesów.

    Kolejne wyzwanie produkcyjne wiąże się z redukcją przerwy między pikselami wynikającej z fizycznych ograniczeń związanych z obwodem elektronicznym. Ograniczenie to określa, jak małe mogą być ogólne wymiary wyświetlacza microLED, co ma bezpośredni wpływ na potencjalny rynek, ponieważ większość konsumentów chce mniejszych telewizorów zamiast naprawdę wielkich ekranów, które są droższe i zajmują więcej miejsca.

    Wykorzystanie kropek kwantowych jest badane jako sposób na zmniejszenie złożoności produkcji. Jedną z rozważanych strategii jest zastąpienie kombinacji pikseli czerwono-zielono-niebieskich pikselem zawierającym trzy niebieskie diody LED, z których jedna zawiera "czerwoną" kropkę kwantową, a druga "zieloną" kropkę kwantową (kolory dotyczą tutaj długości fali emisji - przyp. red.). Takie podejście może również potencjalnie zwiększyć ogólną wydajność produkcji układu.

    Wyświetlacze mikroLED - zasada działania, wady i zalety
    Porównanie budowy wyświetlaczy (od lewej) LCD, OLED
    oraz microLED z tranzystorem cienkowarstwowym.
    Istnieją jednak wyraźne zalety związane z wyświetlaczami microLED. Schemat po lewej stronie, choć nie w skali, ilustruje ogromną prostotę i zmniejszoną grubość wyświetlacza microLED w porównaniu z wyświetlaczami budowanymi w technologii LCD lub OLED.

    Ponieważ nie jest wymagane filtrowanie światła dla uzyskania kolorów, kolejną atrakcyjną cechą ekranów microLED jest zwiększona jasność w porównaniu do OLEDowych. Na przykład, podczas gdy standard HDR dla telewizorów OLED wynosi 540 nitów, oczekuje się, że komercyjnie dostępne telewizory oparte na microLED będą w stanie zapewnić około 4000 nitów, przy jeszcze wyższych poziomach możliwych wraz z postępem tej technologii.

    Oczekuje się również, że żywotność wyświetlaczy microLED będzie znacznie wyższa w porównaniu z produktami opartymi na diodach OLED, przede wszystkim dlatego, że nie są potrzebne materiały organiczne. Szacunki dotyczące długości życia sięgają nawet 100 000 godzin pracy ekranu microLED i chociaż z pewnością jest to teoretycznie możliwe, to dopiero okaże się, w jakim stopniu jest to realnie osiągalne.

    Według analityków z IHS Markit, ekrany microLED mają stać się standardową technologią dla wyświetlaczy wielkoekranowych. Wolumen produkcji tych ekranów osiągnąć ma około 15 milionów rocznie. Samsung przeznaczył znaczne zasoby na rozwój tej technologii. W tym roku już po raz trzeci, prezentował na CES swoje najnowsze ścienne wyświetlacze microLED.

    Firma Samsung przewiduje, że wyświetlacze microLED będą wykorzystywane również do innych zastosowań niż tylko oglądanie telewizji. Długa żywotność i niskie wymagania energetyczne umożliwiłyby, aby urządzenie to było zawsze włączone, wyświetlając na przykład wirtualne akwarium lub okno albo też nagłówki z gazet, informacje na temat pogody lub osobisty kalendarz użytkownika w czasie, gdy nie jest używany jako telewizor lub monitor. Apple bada także zastosowanie microLED do swojego smartwatcha, chociaż obecnie nie ma żadnych znanych ram czasowych na wprowadzenie tego urządzenia na rynek na rynek. Inni producenci elektroniki - między innymi LG oraz Sony - również pracują nad produktami opartymi na microLED.

    Źródło: https://www.edn.com/microled-displays-the-challenges-and-advantages/

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9662 postów o ocenie 7751, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.