Science X
2020_289_08
Tehnologija zaslonov je postala vseprisotna v našem vsakdanjem življenju; najdemo jih v široki paleti aplikacij, ki zajemajo pametne telefone, tablične računalnike, namizne monitorje, televizorje, projektorje podatkov in naprave z razširjeno resničnostjo ter virtualno resničnostjo.
Trenutno so zasloni s tekočimi kristali (LCD) in zasloni z organskimi LEDicami (OLED) dve prevladujoči tehnologiji za prikazovanje na ravnih zaslonih. V zadnjem času se pojavljata tudi anorganski mini LED (mLED) in mikro LED (μLED) tehnologiji, ki ponujata izjemno visoko svetilnost in dolgo življenjsko dobo, ki lahko znatno izboljšata dinamični razpon LCD-jev ali delujejo tudi kot zaslon, ki je berljiv celo na sončni svetlobi. Kljub temu ostajajo izzivi, kot so izkoristek masovnega prenosa in popravilo napak, kar bo nedvomno vplivalo na stroške. “LCD, OLED ali μLED: katera tehnologija bo zmagala?” je postala tema vročih razprav.
V novem prispevku, objavljenem v časopisu Light: Science & Application, je skupina znanstvenikov, ki jo je vodila profesorica Shin-Tson Wu s fakultete za optiko in fotoniko, Univerze v osrednji Floridi, ZDA, opravila obsežno analizo učinkovitosti mlED / μLED / OLED emisijskih zaslonov in LCD-zaslonov z osvetlitvijo. Omenjena skupina je ovrednotila porabo energije in kontrastno razmerje vsakega zaslona ter sistematično primerjala dinamični razpon, odzivni čas gibajoče slike, barvno lestvico in prilagodljivost za upogljive in prosojne zaslone. Prednosti in slabosti zaslonov mLED, μLED in OLED so analizirali in razpravljali o njihovih perspektivah za prihodnost.
Raziskovalna skupina prof. Wuja se že desetletja ukvarja z zaslonskimi tehnologijami, od običajnih LCD, zaslonov OLED, kvantnih pik, do nastajajočih novih zaslonov mlED in μLED. Ekipa je bila ustanovljena z nalogo, da raziskuje in odkriva nove materiale in komponente za zaslone.
“Vsaka tehnologija zaslona ima svoje prednosti in izzive: običajni LCD-ji imajo dolgo življenjsko dobo in nizko ceno, vendar sta njihovo kontrastno razmerje in prilagodljivost omejena. OLED zasloni ponujajo izjemno temnino in ultra tanek profil, vendar je treba še vedno veliko narediti za njihovo daljšo življenjsko dobo in težave pri vklopu. V zadnjem času se na področju zaslonov mlED in µLED obeta, da bodo nudili visoko svetilnost, dolgo življenjsko dobo in združljivost s fleksibilnimi in prosojnimi zasloni, vendar velikosti čipa vpliva na sposobnosti pri prikazovanju obogatene resničnosti ter virtualne resničnosti z visoko ločljivostjo, pri tem pa niti ne omenjamo nizke izplene v proizvodnji in s tem povezane visoke stroške. Razvoj tehnologije in primerna oblika izdelave zaostajata za več let. Naša motivacija je razumeti temeljne omejitve in razviti nove pristope za vsako od tehnologij, da bi uspeli premagati njene ovire. ”
“Upošteva se več pomembnih meritev glede prednosti vsake od njih: (1) visok dinamični razpon in visoko kontrastno razmerje do okolice, (2) visoka ločljivost ali visoka ppi, da se zmanjša učinek zaslonskih vrat na minimum, (3) širok barvni razpon, (4) širok kot prikazovanja in neopazen barvni premik glede na kot opazovanja, (5) hiter odzivni čas pri premikajočih se slikah za zmanjšanje zamegljenosti slike, (6) majhna poraba energije, kar je še posebej pomembno pri mobilnih zaslonih na baterije, (7) tanek profil, prosto oblikovanje in lahek sistem ter (8) nizka cena. ”
Znanstveniki poročajo: “Po raziskavah smo ugotovili, da vse te zaslonske tehnologije podpirajo vrhunsko zmogljivost, kot je bilo našteto v zgoraj omenjenih merilih, razen nekaterih kompromisov: (1) Če želimo doseči visoko svetilnost HDR, potrebujejo mLED-LCD-ji skrbno termično upravljanje in OLED zaslonom se skrajša življenjska doba. Prosojen zaslon ni najboljša stran ne-emisijskih LCD zaslonov. (3) Učinkovitost porabe in kontrastno razmerje do okolice sta odvisna od velikosti čipa mlED / μLED / OLED. Če želimo doseči enako kontrastno razmerje do okolice, imajo mlED LCD zasloni z osvetlitvijo primerljivo porabo energije z zasloni OLED, medtem ko bi lahko bili zasloni mlED in μLED brez polarizatorjev s sevalnimi ekrani do trikrat bolj učinkoviti. ”
Ob tem napovedujejo: “V prihodnjih letih bo tehnologija OLED še naprej naraščala na trgu pametnih telefonov, medtem ko bo mLED LCD z osvetljenim ozadjem prodrl v tablične računalnike, igralne monitorje, računalnike in televizorje, saj tehnologija postopoma dozoreva. V ne preveč oddaljeni prihodnosti se bodo sevalni zasloni mLED / μLED lahko postopoma premaknili proti srednji fazi tehnološkega razvoja, ko bo postala njihova cena bolj sprejemljiva. ”
Viri:
- Chinese Academy of Sciences
- https://techxplore.com/news/2020-07-mini-led-micro-led-oled-status-future.html
