Мини-светодиодные, микро-светодиодные и OLED-дисплеи: текущее состояние и перспективы на будущее

Дисплейная технология стала вездесущей в нашей повседневной жизни; ее широкое применение охватывает смартфоны, планшеты, настольные мониторы, телевизоры, проекторы данных, а также устройства дополненной реальности/виртуальной реальности.

В настоящее время жидкокристаллические (LCD) и органические светодиодные (OLED) дисплеи являются двумя доминирующими технологиями плоскопанельных дисплеев. В последнее время появляются неорганические мини-светодиоды (mLED) и микро-светодиоды (μLED), обладающие сверхвысокой яркостью и длительным сроком службы, которые могут значительно расширить динамический диапазон ЖК-дисплеев или работать в качестве эмиссионных дисплеев, читающихся под воздействием солнечного света. Тем не менее, остаются нерешенными такие проблемы, как массообмен и ремонт дефектов, что, несомненно, повлияет на стоимость. "LCD, OLED или μLED: кто победит?" стала темой горячих споров.

Технологии ЖК-дисплеев

В новой статье, опубликованной в журнале " Light: Science & Application" группа ученых под руководством профессора Шин-Цон Ву из Колледжа оптики и фотоники Университета Центральной Флориды (США) провела всесторонний анализ работы эмиссионных дисплеев mLED/μLED/OLED и жидкокристаллических дисплеев mLED с подсветкой. Эта группа оценила энергопотребление и коэффициент контрастности окружающей среды каждого дисплея по глубине и систематически сравнивала динамический диапазон, время отклика изображения, цветовую гамму и адаптируемость к гибким и прозрачным дисплеям. Были проанализированы плюсы и минусы mLED, μLED и OLED дисплеев, а также обсуждены перспективы их использования в будущем.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Исследовательская группа профессора Ву на протяжении десятилетий работает над технологиями отображения, начиная с обычных ЖК-дисплеев, OLED-дисплеев, квантовых точек и заканчивая появляющимися mLED и μLED-дисплеями. Эта группа занимается исследованием новых материалов и устройств для отображения. 

"Каждая дисплейная технология имеет свои сильные стороны и проблемы: обычные ЖК-дисплеи имеют длительный срок службы и низкую стоимость, но их контрастность и гибкость ограничены. OLED-дисплеи предлагают беспрецедентное темное состояние и ультратонкий профиль, но проблемы их срока службы и выгорания еще не решены". В последнее время многообещающими являются mLED/μLED дисплеи, обеспечивающие высокую яркость, длительный срок службы и совместимость с гибкими и прозрачными дисплеями, но эффект размера микросхемы ставит под вопрос производительность на дисплеях с высоким разрешением и высокой плотностью дополненной реальности/виртуальной реальности, не говоря уже о низком уровне производительности и высокой стоимости. Разработка технологий и готовность к производству пока еще отстают. Нашей мотивацией является понимание фундаментальных ограничений и разработка новых подходов к каждой технологии для преодоления ее трудностей".

"Есть несколько важных показателей производительности: (1) высокий динамический диапазон и высокий коэффициент контрастности окружающей среды, (2) высокое разрешение или высокое разрешение ppi для минимизации эффекта решетки, (3) широкая цветовая гамма, (4) широкий угол обзора и незаметный угловой цветовой сдвиг, (5) быстрое время отклика кинематографического изображения для подавления размытости изображения, (6) низкое энергопотребление, что особенно важно для мобильных дисплеев с батарейным питанием, (7) тонкий профиль, свободная форма и легкая система, и (8) низкая стоимость".

Ученые сообщили: "После исследований мы обнаружили, что все эти дисплейные технологии поддерживают превосходную производительность по вышеупомянутым критериям, за исключением нескольких компромиссов: (1) Для достижения высокой яркости для HDR, mLED-дисплеи требуют тщательного управления тепловым режимом, а OLED-дисплеи скомпрометировали бы себя сроком службы. (2) Прозрачный дисплей - не лучшая площадка для неэмиссионных ЖК-дисплеев. (3) Эффективность энергопотребления и коэффициент контрастности зависят от размера микросхемы mLED/μLED/OLED. Для достижения такого же коэффициента контрастности в окружающей среде ЖК-дисплеи с подсветкой mLED требуют сопоставимого энергопотребления с OLED-дисплеями, в то время как эмиссионные mLED/μLED-дисплеи без поляризаторов могут быть в 3 раза более эффективными".

Они прогнозируют: "В ближайшие годы OLED будет продолжать расти на рынке смартфонов, в то время как mLED с подсветкой будут проникать в планшеты, игровые мониторы, компьютеры и телевизоры по мере того, как технология будет постепенно созревать. В недалеком будущем эмиссионные дисплеи mLED/μLED могут постепенно переходить на центральную сцену по мере того, как их стоимость будет становиться все более приемлемой". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!