MicroLED-schermen wedijveren met de beeldkwaliteit van op OLED gebaseerde schermen en overtreffen LCD-scherm schermen terwijl het ook een verbeterde helderheid en een lager risico op inbranden van afbeeldingen biedt. Displays met microLED's zijn echter moeilijk te vinden. De hoge kosten en het geavanceerde karakter van microLED's betekenen dat grote schermen met behulp van de technologie zijn extreem duur.
Hoewel ze nog niet algemeen worden gebruikt, staan microLED's op het punt om door te breken in de mainstream door de groeiende markt voor autodisplays.
De voordelen van MicroLED's
MicroLED's gebruiken microscopisch kleine LED's, drie per pixel, om tonen afbeeldingen. De scherm controller kan elke LED afzonderlijk in- of uitschakelen, waardoor een hoog contrast- en kleurbeheer mogelijk is. De besturing van deze LED's is ook extreem snel - ze kunnen binnen nanoseconden worden in- of uitgeschakeld.
Organische LED's (OLED's) daarentegen hebben microseconden nodig om de kleur of lichtsterkte van een pixel te veranderen en kunnen daardoor zichtbaar langzamere responstijden hebben. LCD's zijn nog langzamer.
Andere voordelen van de MicroLED-benadering zijn onder meer een hoge pixeldichtheid (met gespecialiseerde beeldschermen die maar liefst 14,000 pixels per inch bieden), een breed kleurengamma en hoge tonen levensduur.
OLED-tv's bieden bijvoorbeeld een levensduur van zo'n 30,000 uur door de constructie van deze schermen.
OLED's zijn afhankelijk van op organische koolstof en waterstof gebaseerde chemie om afbeeldingen te produceren, waardoor OLED-schermen vatbaar zijn voor degradatie door vochtigheid, zuurstof en hitte. MicroLED's gebruiken een anorganische verbinding, galliumnitride, die veel beter bestand moet zijn tegen omgevingsomstandigheden.
MicroLED's bieden ook geen risico op inbranden van afbeeldingen - althans in theorie. De anorganische verbindingen die in de LED's worden gebruikt, zijn lang niet zo gevoelig voor degradatie als de organische verbindingen die in OLED's worden gebruikt, wat betekent dat statische afbeeldingen niet zo snel nabeelden op het microLED-scherm achterlaten.
Een microLED-display heeft ook geen kleurfilter nodig, in tegenstelling tot OLED's, waardoor ze meer licht kunnen produceren dan OLED's zonder extra stroom te verbruiken.
MicroLED's zijn zeer energiezuinig vanwege hun eenvoud, vooral in vergelijking met LCD-scherm displays. Een lager energieverbruik en een verbeterde helderheid kunnen fabrikanten helpen energiezuiniger televisies en energiezuinige schermen te ontwerpen.
MicroLED's zouden op de lange termijn ook zeer kostenefficiënt moeten zijn, hoewel de huidige kosten voor het vervaardigen van microLED-schermen hoog zijn. MicroLED's gebruiken echter hardware die ook in OLED's wordt aangetroffen, zoals gedrukte circuit borden voor lichtregeling. Dientengevolge kunnen fabrikanten bestaande ontwerpstrategieën toepassen om de fabricagekosten van microLED-schermen te verlagen.
Waarom MicroLED's (nog) niet populair zijn
Ondanks al deze voordelen zijn er maar heel weinig microLED-schermen beschikbaar voor consumenten. De eerste microLED-televisie werd bijvoorbeeld pas in 2018 aangekondigd. Het product was Samsung's "The Wall", een enorme 146-inch televisie die op de markt werd gebracht voor de luxe consumentenmarkt.
Een 110-inch 4K-model van de televisie, ook een Samsung-product, werd gelanceerd in 2021. De verkoopprijs van het product was $ 156,000 - ver buiten de prijsklasse van de meeste consumenten. Er zijn kleinere en meer betaalbare versies van de tv gepland, maar deze werden verschoven naar volgend jaar - mogelijk vanwege de hoge productiekosten en onverwachte productie-uitdagingen.
Hoewel microLED's een perfecte opvolger van OLED- en LCD-technologie lijken, zijn ze duur - deels vanwege hoe nieuw de technologie is. Vroege toepassingen van nieuwe schermtechnologie zijn dat vaak, en het kan enige tijd duren voordat de productiekosten dalen.
Grote consumentenapparaten, zoals televisies, vereisen veel van de momenteel dure microLED's. Dit betekent dat grotere schermen een grotere uitdaging kunnen zijn en een grotere investering vergen dan minder ambitieuze projecten met kleinere schermen.
Na verloop van tijd, naarmate fabrikanten meer over de technologie leren, kunnen ze de kosten drastisch verlagen. Als een nieuwe technologie kan aanslaan in een luxemarkt, is de kans groot dat fabrieksinnovatie de technologie ook zal helpen doorsijpelen naar niet-luxe doelgroepen.
Vroege, experimentele ontwerpen zijn echter waarschijnlijk kostbaar. Op de korte termijn kunnen de hoge kosten van microLED's betekenen dat vroege doorbraakproducten mogelijk in de vorm van kleinere displays moeten komen.
Het is mogelijk dat microLED zijn publiek niet zal vinden in traditionele consumentenmarkten, zoals televisieschermen en computermonitoren. In plaats daarvan zouden snelgroeiende nichemarkten, zoals auto-infotainmentdisplays en digitale instrumentenclusters, de basis kunnen vormen voor de nieuwe technologiebehoeften.
De opkomst van automatische MicroLED-displays
De groeiende prevalentie van grote, digitale informatiedisplays en infotainmentsystemen in het centrum heeft de technologie voor platte beeldschermen veel belangrijker gemaakt voor de auto-industrie. Automotive displays zijn uitgegroeid tot de op vier na grootste markt voor kleine en middelgrote beeldschermen, vlak achter smartphones, tablets, notebooks en monitoren.
Hoewel meer conventionele technologie, zoals LCD, populair blijft, ontwikkelt een groeiend aantal elektronicafabrikanten - zoals BOE, AUO, TCL en Tesla-lichtbronnenleverancier EOI - ofwel certificering voor nieuwe microLED-autodisplays.
Fabrikanten van autoverlichting beginnen ook microLED's te gebruiken in nieuwe koplampsystemen. In 2019 kondigde Hella, leverancier van autoverlichting en elektronica, aan dat het een nieuw microLED-verlichtingssysteem had ontwikkeld met meer dan 30,000 pixels.
In de aankondiging zei het bedrijf ook dat het "nieuwe verlichtingssysteem is besteld door een Europese premiumfabrikant voor grootschalige productie" en dat de serieproductie van het systeem ergens in 2022 zou beginnen.
Hella's digitale SSL HD-autoverlichtingssysteem met zeer nauwkeurige digitale pixelschakeling (Bron: Hella GmbH & Co. KgaA)
De lange certificeringscyclus van nieuwe autoproducten en de hoge kosten van vroege microLED-schermen zullen echter waarschijnlijk de acceptatie van microLED-schermen vertragen. Zelfs in kleine schermen zullen de hoge kosten van microLED's waarschijnlijk een barrière vormen, en regelgeving voor de automobielindustrie betekent dat innovatieve producten bepaalde hindernissen moeten nemen voordat ze op de markt kunnen komen.
Op dit moment zijn zelfs fabrikanten die bekend staan om het toepassen van geavanceerde autotechnologie, zoals Tesla en de Chinese fabrikant van elektrische voertuigen (EV) Arcfox, LCD-schermen blijven gebruiken in plaats van technologie zoals microLED's.
Op dit moment zullen consumenten die microLED-schermen in hun auto willen installeren, in plaats daarvan moeten kijken naar fabrikanten zoals VueReal. Het bedrijf werkt rechtstreeks samen met OEM's om op maat gemaakte vervangingen voor microLED-displays te ontwerpen.
Toch zou de technologie binnenkort kunnen dienen als een duurzame, goedkope en energiezuinige vervanging voor LCD's. MicroLED's bieden grote voordelen ten opzichte van OLED's en LCD's in de vorm van een verbeterde levensduur en detailniveau. Het kleine formaat van autodisplays zorgt ook voor een aanzienlijke verlaging van de productiekosten. Voor fabrikanten van experimentele microLED-schermen maakt deze combinatie van kansen en lagere kosten de automarkt een aantrekkelijkere optie voor vroege microLED-schermen.
Hoewel ze op dit moment niet wijdverbreid worden gebruikt, kunnen innovaties in de autoverlichtings- en display-industrie de acceptatie ervan stimuleren. Televisiefabrikanten hebben al plannen om de technologie te gebruiken, en partnerschappen tussen grote autofabrikanten en lichtontwerpers kunnen de vroege productie van microLED-schermen aanmoedigen.
Volgend jaar zijn de eerste microLED-schermen mogelijk beschikbaar in auto's, hoewel consumenten mogelijk naar fabrikanten van beeldschermen en verlichting moeten gaan in plaats van OEM's van voertuigen om een scherm te beveiligen.