Displayteknologi
Det började med de katodstrålerör som sitter i de flesta TV-apparater idag. Sen kom plasma och LCD-skärmarna. Men utvecklingen stannade inte där. Vad sägs t.ex. om elektroniska papper?
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Displayteknologi
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription74 repliker · 6:08
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Display teknologi. Det hela kan man säga börjar med katodstråleröret om man nu ska ha en början.
Ja, katodstrålerör är det som vi mest är vana vid från TV-apparater.
Man har en elektronkanon som sänder ut en strål av elektroner genom en glaskolv som är full med vakuum.
Den träffar den främre ändan. Där har man en kemikalie som lyser upp när den träffas av elektronerna.
Man böjer sedan strålen med olika magnetfält och ändrar strålens ljusstyrka beroende på var den befinner sig på skärmen.
Där kan man skapa en bild.
Kontrast alltså. Men hur blir det sedan för att få fram färg på en katodstråleröret?
Där utnyttjar man att man har olika ämnen på olika platser som producerar olika färger när man belyser.
En slags pixlar alltså?
Ja, pixel, alltså picture element, det är ju då de minsta enheterna av en bild man har på en datorskärm.
Och man vill ju ha en så hög upplösning sådana som möjligt.
Ögat kan se ungefär en miljard pixlar, om man uttrycker lite grot.
Medan de bästa displayerna idag kommer bara upp till en halv till en miljon pixlar.
Aha. Men hur gick ju sedan utvecklingen vidare? Flytande kristallskärmar, så kallade LCD-er?
Ja, man har ju vissa problem med katodstrålerören.
Ett av problemen är att det är en stor, tung glaskorv som innehåller giftiga kemikalier som dels behövs vid tillverkning och dels frigörs när man skrotar den.
Dessutom så är det svårt att få en bra ljusstyrka på den, vilket man märkte till exempel när man behövde display för stridspiloter i flygplan där det ofta är soligt.
En annan lösning vore då att man hade flytande kristaller.
Det är alltså en vätska som när den utser för ett elektriskt fält vrider ljusets polarisation på ett sådant sätt att det blir ogenomskinligt om man sätter ett filter framför.
På det här sättet så kunde man med mindre behov av ström och framförallt få en mycket plattare konstruktion.
Problemet är att den fortfarande har svårt med kontrasten.
Ja, en normal laptop idag fungerar ju inte speciellt bra heller i solsken.
Nej, men en annan aspekt av display teknologin.
Plasmaskärmar klarade detta lite bättre, åtminstone vad gäller det med kontraster och så vidare, eller?
Ja, delvis. Där är lösningen att man har alltså i princip, varje pixel fungerar som ett litet lysrör.
Man har då ursprungligen neongas som när man försätter den i ett oscillerande elektriskt fält så lyser den upp.
Senare har man övergått då till att använda gaser som lyser i ultraviolett och så har man då en beläggning på insidan varje pixel som lyser i olika färger.
Därigenom kan man då få fram färgplasmaskärmar.
Nackdelarna här är att de är spröda och ganska tunga.
Så det blir väldigt svårt för såväl plasmaskärmar som förflytande kristallskärmar att bygga dem riktigt stora.
För man måste hålla en väldigt hög kvalitet här.
Om några pixlar inte fungerar vid tillverkning och sånt händer ju, så kommer de aldrig fungera senare.
Och ju större de blir desto högre sannolikhet att det krånglar.
Ja, men en annan metod är ju så kallad lysande polymerer.
Plast har ju visat sig ha intressanta elektriska egenskaper om man använder rätt plastsorter med rätt tillsatser.
Och det går att skapa då skärmar som är helt plastbaserade.
Man har då glas eller ett plastlager och så under har man då den här plasten som reagerar med att lysa.
Och sen så lägger man på elektroder.
Med egentligen samma teknik som när man tar och printar elektroniska kretsar.
Och det här har ju fördelen att man kan få en mycket högre kontrast.
En vanlig bildskärm idag har en kontrast på ungefär 200 till 1.
Här kan man komma upp mellan 500 till 1000 till 1.
Och man kan även få en uppdateringshastighet och så.
Ja, när man rör musen på en vanlig skärm så blir det oftast lite spår efter.
De här är mycket snabba.
Men utöver detta så har vi ju även så kallat elektroniskt bläck.
Ja, plastskärmarna kunde nå en bra ljusstyrka som kanske skulle kunna funka även i solsken.
Men det är ju praktiskt att ha en skärm som istället för att lysa själv reflekterar ljus från omgivningen.
Ungefär som med papper.
Och det är ju något sånt man skulle önska sig också för att ha bra elektroniska böcker.
Så lösningen är att man bäddar in små plastkulor med en svart sida och en vit sida.
Som man kan vrida genom att sända en elektrisk signal till den här plastbaserade ytan.
Effekten blir då att man inte behöver tillföra ström när man inte ändrar på bilden.
Och det i princip ser ut som ett papper.
En annan teknik var ju den här MEMS, vad det nu stod för igen.
Mikroelektromekaniska system.
Det är ju nämligen så att när man ätsar kiselchip, man har hittat metoder också att göra så att de får mekaniska egenskaper.
Till exempel att skapa små mikroskopiska speglar som kan röra sig mycket snabbt.
Så med hjälp av små speglar som bara är någon kvadratmillimeter stora kan man rikta en laser att lysa upp olika delar av en skärm.
Eller använda en projektor.
Och det här tror många kommer att vara mycket av framtidens bildskärmar.
Kommer förmodligen att konkurrera mycket med de som vi tidigare nämnt.
Ja, den hade ju redan en viss tillämpning inom försvarsindustrin.
Och stora kommersiella företag håller på med det, enligt vad jag förstod.
Ja, den är ju för närvarande mycket dyr.
Men man räknar med att samma minskning i pris som vi ser för chiptillverkningen, målslag, kommer förmodligen att hända även när det gäller sådana här system.
Sen har man ju börjat intressera sig för att helt strunta i skärmen och bara använda lasern direkt på ögat.
Man producerar bilden direkt på näthinnan utan att ha någon skärm.
Man använder alltså, om man kan säga det så, själva ögat som sin skärm.
Det låter en smula skrämmande och det kanske tar ett tag innan folk accepterar det.
Men det verkar fungera bra.
Det finns redan vissa kommersiella tillämpningar.
Och det har så pass stark ljusstyrka man kan använda det utomhus.
Så kanske är framtidens skärm ingen skärm alls.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.