En introduktion til MicroLED; en ny selv-emitterende skærmteknologi - FlatpanelsDK
MicroLED

En introduktion til MicroLED; en ny selv-emitterende skærmteknologi

21 Oct 2016 | Rasmus Larsen (@flatpanelsdk) |

MicroLED er kommet i rampelyset efter Apple og Oculus begge har opkøbt selskaber. Her følger en kort introduktion til MicroLED; en ny selv-emitterende skærmteknologi, der deler træk med OLED. Teknologien lover at gøre vores skærme endnu lysere og mere strømbesparende. MicroLED har også lagt grundlaget for Sony’s ”Crystal LED” og Samsung’s ”QLED”.

MicroLED deler træk med OLED

MicroLED skærmteknologi blev opfundet i 2000 af et forskerhold bestående af Prof. Hongxing Jiang og Prof. Jingyu Lin fra Texas Tech University. Der er på nuværende tidspunkt ingen selskaber, som masseproducerer MicroLED – også kaldet mLED, µLED and ILED. Selskaberne, som udvikler teknologien, mener dog, at den i fremtiden har potentialet til at udfodre OLED.

Det er noget af en påstand, så for at forstå, hvorfor selskaberne er så selvsikre, er det nok formålstjenligt at starte fra begyndelsen. MicroLED er en såkaldt selv-emitterende skærmteknologi, som benytter ekstremt små lysdioder (LED) til subpixels, hvor 3 subpixels typisk udgør 1 pixel. Afhængigt af hvordan lyset fra disse subpixel mikses, kan en pixel gengive en given farve – ligesom nudagens skærme. Der bruges et TFT (thin film transistor) kredsløb til at kontrollere de individuelle pixels – igen, præcis som på nudagens skærme.

MicroLED fra InfiniLED


Eksempler på andre selv-emitterende skærmteknologier er plasma og OLED. I modsætning til LCD, kræver selv-emitterende teknologier ikke en bagbelysning. De skaber selv lyset i de små pixels.

MicroLED deler mange træk med OLED, men i stedet for at anvende organisk materiale (OLED = organisk LED) i pixelstrukturen, benyttes uorganisk materiale såsom GaN (galliumnitrid), hvilket også bruges i almindelige lysdioder til belysning. MicroLED er ekstremt små, typisk 1/10-del af tykkelsen af et hår, hvilket gør det muligt at deponere dem som et pixelnet ovenpå et substrat for at skabe en skærm.

Et patent, der relaterer sig til MicroLED, beskriver hvordan man ovenpå de små MicroLED-pixels placerer passive farvefiltre for at kunne gengive farver. Disse farvefiltre kan bestå forskellige typer materialer, hvilket vi kommer ind på i næste afsnit.

MicroLED med quantum dots


Selskaber, som udvikler MicroLED, lover egenskaber såsom ekstremt høj kontrast, dyb sort, hurtig responstid, meget høj lysstyrke og lavt energiforbrug.

Selskabet InfiniLED, opkøbt af Oculus, siger, at deres variant “offers 20 – 40X reduction in power consumption”, men det fremgår dog ikke i forhold til hvad. Selskabet skriver, at “ILED Displays (Inorganic LED Display) is the next generation of energy efficient display technology for applications ranging from wearables to TVs”.

LuxVue, opkøbt af Apple, hævdede på et tidspunkt, at deres variant af MicroLED var ni gange mere lysstærk end OLED og LCD. Det var dog før HDR kom til, hvilket har bidraget til at øge lysstyrken markant på nuværende skærmteknologier.

MicroLED fra Holst Centre


Ligesom OLED, kan MicroLED også bruges til andre formål end skærme, herunder belysning. Selskaber involveret i teknologien hævder, at den er oplagt til ure, mobile enheder, monitors, tv-skærme, VR/AR-headsets og andre enheder. Instituttet Holst Centre forestiller sig, at teknologien også kan indlejres i tøj og andre ting. Ligesom OLED, kan MicroLED potentielt deponeres på forskellige typer substrater, herunder glas, plastik og metal. Dermed kan skærmene også blive bøjelige.

John Doerr, en ansat i Kleiner Perkins Caufield & Byers og investor i LuxVue, som i dag ejes af Apple, taler om et ”breakthrough in displays” i videoen fra Disrupt SF 2013 konferencen i videoen herunder. Spring til ca. 4:12 i videoen.




Crystal LED og QLED

Du har måske allerede hørt om, eller sågar set, MicroLED for nogle år siden. MicroLED er det teknologiske princip bag Sonys ”Crystal LED” prototype, som første gang blev fremvist på CES-messen i Las Vegas i januar 2012.

Dengang sagde Sony, at det var en ”industry-first full HD selv-emitting display using LEDs as a light source”. Den benyttede over 6 millioner små lysdioder (2 millioner af hhv. rød, grøn og blå subpixels) for at genskabe et billede i Full HD-opløsning. Sony tilføjede dengang, at den havde 3,5 gange højere kontrastforhold, 1,4 gange større farverum (ift. Rec.709) og 10 gange hurtigere responstid end traditionel LCD.

Sony Crystal LED prototype


Sony har aldrig frigivet et forbrugerprodukt baseret på teknologien, men de har frigivet et produkt til det kommercielle marked under navnet ”CLEDIS” i maj 2016. Sony har designet det som en modulær skærm, hvor hvert modul måler 403mm x 453mm og kan sammensættes til at forme en større skærm. Ved en præsentation fremviste Sony en skærm på 9.7 x 2.7 meter med 8K-opløsning, 140% sRGB-dækning, 1000 nits maksimal lysstyrke og tæt på perfekte betragtningsvinkler.

Som forklaret i denne forskningspublikation af Optical Society of America, kan MicroLED kombineres med quantum dots for at udvide farverummet i skærmen yderligere. Det er hvad Samsung arbejder på bag facaden med “QLED”. Det skal understreges, at Samsung på nuværende tidspunkt udelukkende sælger LCD-tv med quantum dot filtre. Disse har intet at gøre med MicroLED.

Selvom Sony allerede sælger et kommercielt produkt, ligger MicroLED nok 2-4 år ude i fremtiden hvad angår forbrugermarkedet. Ligesom alle andre nye skærmteknologier, vil det kræve en kræftanstrengelse og betydelige investeringer for at etablere en masseproduktion, men i fremtiden kan MicroLED potentielt blive et alternativ til OLED i takt med at LCD langsomt glider ud.

Ressourcer:
  • Optical Society of America
  • InfiniLED
  • Illinois News Bureau
  • Holst Centre
  • Espacenet
  • Wikipedia
  • VerLASE Technologies



  • Del på:


    Flere fokusartikler

    Apple TV gaming

    Bedste spil til Apple TV

    28 Jun 2017 | Rasmus Larsen |
    Sony X800 UHD Blu-ray

    En status på UHD Blu-ray: Afspillere, film, Hollywood & formater

    09 Jun 2017 | Rasmus Larsen |
    YouSee 2017

    Interview: YouSee om fremtiden, tv-oplevelsen, 4K, eksklusivt indhold & platforme

    02 Jun 2017 | Rasmus Larsen |
    Viaplay 4K sport

    Viaplay streamer nu sport i krystalklar 4K-kvalitet

    03 May 2017 | Rasmus Larsen |
    Sport i TV

    Pristjek: Her får du mest sport for pengene

    02 Apr 2017 | Samlino |
    Multi HDR

    Nævn ikke formatkrigen

    27 Mar 2017 | Yoeri Geutskens |
    Viaplay

    Viaplay: Mere originalt indhold, men 4K ikke klar endnu

    23 Feb 2017 | Tommy Lindegaard |
    Panasonic EZ1000

    Første indtryk af Panasonics EZ1000 OLED

    13 Feb 2017 | Rasmus Larsen |