Fleksibel: En av fordelene med OLED-skjermer er at de er produsert på en polymerfilm. Det gjør dem fleksible og kan gi mange spennede formfaktorer. LG har demonstrert en TV som både kan kontrollere om den skal være flat og buet via fjernkontrollen. (Bilde: LG)

HVORDAN VIRKER: LED- OG OLED-TV

Slik virker LED og OLED

Lysende dioder

En OLED-skjerm er ikke noe annet enn en masse fargete lysdioder som er satt sammen på en eller annen måte.

O-en i OLED betyr ikke annet enn at det brukes karbonbaserte materialer (Organisk kjemi = karbonets kjemi. Har ikke noe med liv å gjøre.) i materialene, men det er fremdeles lysdioder; LED – LysEmitterende Dioder.

En lysdiode er en diode konstruert av spesielle materialer som gjør at fotonene kan unnslippe når det går en elektronstrøm fra anoden til katoden.

Det utløser energi i form av fotoner når elektroner tas opp av såkalte elektronhull i overgangen mellom de to halvledermaterialene i den såkalte P-N-overgangen. En P-halvleder har et underskudd av elektroner, det vil si elektronhull, mens en N-halvleder har et elektronoverskudd.

Slike materialer skapes ved å dope materialet med elementer som fosfor og bor.

Denne effekten kalles elektroluminescens og den har vi stadig større glede av i alt fra skjermer til lyspærer.

Monokromt lys

En lysdiode, som er selve kjernekomponenten i en OLED-skjerm, avgir et monokromt lys.

Det var lett å lage grønne og røde lysdioder. Det som manglet var blå, men de klare man å lage på midten av 90-tallet. Utfordringen siden da har vært å få de blå lysdiodene til å opprettholde lysutbyttet like lenge som de andre fargene.

Det finnes altså ikke lysdioder som avgir hvitt lys direkte. For å skape hvitt lys kan man sette sammen dioder med de tre primærfargene rødt, en grønt og blått som til sammen gir hvitt lys. Det er det man gjør i en skjerm.

En annen vei og gå, og som brukes i det som ofte omtales som hvite LED-er, er å benytte en blå eller ultrafiolett lysdiode som er dekket av et fosforbelegg. Fosforbelegget er komponert slik at det avgir de bølgelengdene som mangler når de treffes av fotonene fra lysdioden slik at det samlete lyset blir hvitt.

I LED-lyspærer benyttes stort sett en blå lysdiode sammen med et tilpasset fosforbelegg som avgir fotoner opp til det røde frekvensområdet.

LED-lysrevolusjon

Så å si alle LCD-skjermer i dag er belyst av hvite lysdioder som sitter bak eller langs kantene på skjermen. De har de siste årene erstattet lysstoffrørene som ble benyttet tidligere.

Men det er ikke bare LCD-skjermer som har glede av hvite lysdioder. De har revolusjonert all slags belysning enten det er langs veier eller i hjemme. Du kan nå kjøpe LED-baserte lyspærer som erstatter den tradisjonelle 60 watts glødelampen, som ga et lysutbytte på rundt 810 lumen, som bare bruker 8 watt.

På få år har man senket forbruket fra 12 til 8 watt og det sier litt om hvilken energirevolusjon dette er. Siden de kom i 1995 har hvite lysdioder forbedret watt/lumen med hundre ganger.

Lysindustrien arbeider også med lysende paneler. Ved å utforme diodene som større arealer og legge et rødt, et grønt og et blått oppå hverandre får man en lysende flate som gir et helt annen designelement enn et lysende punkt.

CRT-PLASMA-LCD-OLED.

Det er stamtavlen til skjermteknologien, med både levende og avdøde medlemmer.

Nylig fulgte Samsung etter Panasonic og la ned produksjonen av plasma, under 20 år etter at teknologien gjorde det mulig å lansere en «flat» TV, som til da bare hadde vært til stede i science fiction.

Det som drepte plasmaskjermen var teknologiske begrensninger og aksept i markedet. Nå, når 4K-oppløsning står for døren, meldte det samme problemet seg som teknologien slet med da full HD kom.

Det tok tid før produsentene klarte å introdusere en slik, mens LCD klarte oppløsningsspranget med glans. Dessuten kunne ikke plasma by på den samme lysstyrken som LCD.

Les også: Denne lader mobilen uten en tråd

Tid for ny teknologi

Det er altfor tidlig å avskrive LCD som TV-teknologi. LCD-skjermer har fått et fantastisk grep om alle slags skjermmarkeder, og de er det mange av.

Teknologiutviklingen har vist at når det investeres nok, er det mulig å skape vin av noe som så ut som vann for 10-15 år siden.

Men går det som mange tror, kommer blålyset til å brenne for LCD også. OLED har så mange potensielle fordeler at det skal godt gjøres for LCD å holde koken i årene framover, utenom til visse anvendelser.

Samsung har allerede vist at OLED har en stor framtid både på telefoner og for ikke å snakke om nettbrett. De nye Tab S-nettbrettene har skjermer ingen andre kan måle seg med.

Selv om LCD er en svært moden teknologi, mens OLED representerer nykommeren, er kostnadsutviklingen svært interessant.

Analyseselskapet DisplaySearch, som har spesialisert seg på skjermmarkedet, sier at det nå bare er mellom 10 og 20 prosent dyrere å produsere små OLED-skjermer enn LCD.

En 5-tommers skjerm er 16 prosent dyrere enn en tilsvarende LCD-skjerm.

I løpet av to år, når det ventes at antallet feilprodukter vil være lavere, vil det være billigere å produsere OLED.

Hvis de som arbeider med å produsere OLED-skjermer med printteknologi lykkes kan vi oppleve at prisfallet blir veldig mye større.

Les også: Slik får du nett på hytta med uteantenne

TV-kampen

Mens Samsung har tatt ledelsen på mindre skjermer, er LG på offensiven på TV-siden. De har tatt en klar ledelse og satser på å være først ute med den nye teknologiovergangen.

OLED i TV er ikke noe nytt. Allerede i 2007 kom Sony med XEL-1, uten at den ble noen suksess. Den hadde et fantastisk bilde, men på 11 tommer og til en svært høy pris.

I år etter år har de store produsentene, med Samsung og LG i spissen, sagt at nå er det like før.

Chromecast: Googles TV-pinne har blitt mye bedre. Slik bruker du den

Bli lys: Når elektroner fra den negative halvledersiden treffer hullene i den positive, slås det løs fotoner innen det synlige frekvensområdet i overgangen mellom de to.
Bli lys: Når elektroner fra den negative halvledersiden treffer hullene i den positive, slås det løs fotoner innen det synlige frekvensområdet i overgangen mellom de to. Kjersti Magnussen/TU

Produserer lyset selv

Mens LCD-skjermer er lysventiler som slipper gjennom mer eller mindre baklys, produserer OLED-skjermer sitt eget lys. Det er en egenskap slike skjermer også deler med CRT og plasmaskjermer.

Det gir en del fordeler slik som et lavt energiforbruk og hvordan skjermen ser ut når den betraktes fra en vinkel.

OLED-piksler reagerer også svært mye raskere enn LCD.

Det er både betydningsfullt for bildekvaliteten og gir mulighet for nye funksjoner, som at to personer kan se på hvert sitt program på den samme TV-en via briller som lukker for annethvert bilde og som mottar lyden i øreplugger.

En OLED-skjerm er ikke noe annet enn en masse fargede lysdioder som er satt sammen på en eller annen måte.

O-en i OLED betyr ikke annet enn at det brukes karbonbaserte materialer (Organisk kjemi = karbonets kjemi. Har ikke noe med liv å gjøre.) i materialene, men det er fremdeles lysdioder; LED – lys-emitterende dioder.

En lysdiode er en diode konstruert av spesielle materialer som gjør at fotonene kan unnslippe når det går en elektronstrøm fra anoden til katoden.

Det utløser energi i form av fotoner når elektroner tas opp av såkalte elektronhull i overgangen mellom de to halvledermaterialene i den såkalte P-N-overgangen.

En P-halvleder har et underskudd av elektroner, det vil si elektronhull, mens en N-halvleder har et elektronoverskudd. Slike materialer skapes ved å dope materialet med elementer som fosfor og bor.

Denne effekten kalles elektroluminescens og den har vi stadig større glede av i alt fra skjermer til lyspærer.

Les også: Beviset: Her ruller LG sammen 18" OLED-skjermen mens filmen vises

Monokromt lys

En lysdiode, som er selve kjernekomponenten i en OLED-skjerm, avgir et monokromt lys. Det var lett å lage grønne og røde lysdioder. Det som manglet var blå, men de klarte man å lage på midten av 90-tallet.

Utfordringen siden da har vært å få de blå lysdiodene til å opprettholde lysutbyttet like lenge som de andre fargene.

Det finnes altså ikke lysdioder som avgir hvitt lys direkte. For å skape hvitt lys kan man sette sammen dioder med de tre primærfargene rødt, grønt og blått som til sammen gir hvitt lys. Det er det man gjør i en skjerm.

En annen vei å gå, og som brukes i det som ofte omtales som hvite lysdioder, er å benytte en blå eller ultrafiolett lysdiode som er dekket av et fosforbelegg.

Fosforbelegget er komponert slik at det avgir de bølgelengdene som mangler når de treffes av fotonene fra lysdioden slik at det samlede lyset blir hvitt.

I LED-lyspærer benyttes stort sett en blå lysdiode sammen med et tilpasset fosforbelegg som avgir fotoner opp til det røde frekvensområdet.

TEST: LG 55AE980W OLED: Et bilde helt overlegent alt vi har sett tidligere

To veier til skjermen

Samsung og LG har valgt hver sin vei til OLED-TV-en. Samsung har i praksis skalert opp skjermene de med stor suksess har utviklet for mobiler og nettbrett.

Her sitter en rød, en grønn og en blå lysdiode (subpiksler) sammen og danner et piksel. Ulempen er at denne teknologien har vist seg vanskelig å produsere i store antall uten at det går ut over produksjonsutbyttet.

LG derimot har kjøpt et patent av Kodak, såkalt WOLED, der W står for White. Her snakker vi om hvite OLED-subpiksler.

Hvert subpiksel består av tre lysdioder, der en rød, en grønn og en blå ligger i hvert sitt sjikt. Det kan høres mer komplekst ut, men rent produksjonsmessig er det enklere.

Hele skjermen består av tre monokrome sjikt som er delt inn i et rutemønster der hvert trelags subpiksel styres individuelt for å gi riktig lysstyrke.

Men det blir ikke farger av slikt, bare gråtoner, så for å lage farger legges røde, grønne og blå fargefiltre oppå subpikslene - akkurat som i en LCD-skjerm.

LG har i tillegg valgt å bruke fire subpiksler i hvert piksel der det ene ikke har fargefilter og gir hvitt lys. Det gir bedre lysstyrke og en mer energieffektiv skjerm, selv om bruken av fargefiltre ikke er like effektivt som monokrome lysdioder.

Les også: LGs nye super-TV har høyere oppløsning enn 4K

To veier til mål: LG og Samsung har valgt hver sin vei til TV med OLED-skjerm. Mens Samsung bruker tre fargede lysdioder ved siden av hverandre for å danne et piksel, bruker LG hele 12. Dioder i tre sjikt gir hvitt lys, og fargene oppstår ved at hvert piksel har tre diodegrupper med fargefiltre oppå og en gruppe uten som gir hvitt lys. LGs løsning er altså svært kompleks, men i praksis vesentlig enklere å produsere.
To veier til mål: LG og Samsung har valgt hver sin vei til TV med OLED-skjerm. Mens Samsung bruker tre fargede lysdioder ved siden av hverandre for å danne et piksel, bruker LG hele 12. Dioder i tre sjikt gir hvitt lys, og fargene oppstår ved at hvert piksel har tre diodegrupper med fargefiltre oppå og en gruppe uten som gir hvitt lys. LGs løsning er altså svært kompleks, men i praksis vesentlig enklere å produsere. Kjersti Magnussen/TU

LED-revolusjon

Så å si alle LCD-skjermer i dag er belyst av hvite lysdioder som sitter bak eller langs kantene på skjermen. De har de siste årene erstattet lysstoffrørene som ble benyttet tidligere.

Men det er ikke bare LCD-skjermer som har glede av hvite lysdioder. De har revolusjonert all slags belysning, enten det er langs veier eller hjemme.

Du kan nå kjøpe LED-baserte lyspærer som bare bruker 8 watt, og som erstatter den tradisjonelle 60 watts glødelampen med et lysutbytte på rundt 810 lumen.

På få år har man senket forbruket fra 12 til 8 watt, og det sier litt om hvilken energirevolusjon dette er. Siden de kom i 1995 har hvite lysdioder forbedret watt/lumen-forholdet med en faktor på 100.

Lysindustrien arbeider også med lysende paneler. Ved å utforme diodene som større arealer og legge et rødt, et grønt og et blått oppå hverandre får man en lysende flate som gir et helt annen designelement enn et lysende punkt.

Les også:

Nå begynner 4K-skjermene å bli billigere

10 triks for bedre wifi hjemme

Viaplay sier de nå har bredere utvalg enn Netflix