MicroLED作為一種新興顯示器技術,很可能在不遠的將來替代大屏幕電視的LCD和OLED技術。MicroLED顯示器可提供與OLED媲美的完美黑色卻沒有燒屏的危險,而且與任何其他顯示技術相比都具有更高的亮度。不過,雖然microLED概念很簡單,但使于這種技術制造電視卻存在一些挑戰,業界剛開始有一些應對之道。
顧名思義,microLED是當今眾多應用中廣泛使用的LED的微縮版本,它們采用相同的氮化鎵技術。MicroLED尺寸小于100µm,比傳統的LED裸片大約小兩個數量級。有些microLED一邊的長度僅為3µm。多年來,業界一直在研究將microLED用于低能耗的小尺寸設備,如智能手表和VR頭盔等。但是,要制作大屏幕電視的平板顯示器,所需的LED要多得多。例如,要制作一個4K(3840×2160像素)的顯示器,由于每個像素都需要紅、藍、綠三色LED,總共將需要近2500萬個LED。
將多組紅、綠、藍microLED構成模塊,再把這些模塊集成起來做成顯示器。這些本身可能已包含了數百萬個microLED的模塊需要先制造出來,再無損地轉移到顯示器背板上。可以想見,制造過程面臨的最大挑戰是要檢驗每一個LED,找出那些有問題的,然后再使用專門的拾放設備進行更換。雖然測試和維修過程可能只有幾個小時,但將microLED轉移到背板的過程則可能需要幾天甚至幾周時間。
由于受到相關電路物理尺寸的限制,像素之間的間隙變小成為了另一個制造挑戰。這一限制決定了整個microLED顯示器能做到多小,并直接影響其潛在市場,大多數消費者都希望電視尺寸較小,而不是像墻面那樣大,因為大電視既昂貴又占地兒。
人們正在探索采用量子點技術來降低microLED制造的復雜性。考慮中的一種策略是將以前的紅-綠-藍像素組合替之以包含三個藍色LED的像素,其中一個藍色LED包含一個紅色量子點,另一個包含一個綠色量子點。這種方法也可能會提高整體效率。
不過,microLED顯示器的優勢仍然明顯。圖1雖然沒按比例繪制,但是仍然表明,與LCD或OLED相比,microLED顯示器結構更簡單,也更薄。
圖1:薄膜晶體管LCD、OLED和microLED顯示器結構比較。
由于不需要濾色,與OLED相比,microLED另一個吸引人的特點是亮度增加了。例如,OLED電視的HDR標準為540尼特,而市售的microLED電視可望達到約4000尼特的峰值亮度,隨著技術的發展,還可能更高。
與OLED產品相比,MicroLED的使用壽命也有希望大大延長,這主要是因為它不需要有機材料。其壽命估計可達100,000小時,理論上這是可以實現的,但實際壽命還有待觀察。
據IHS Markit預測,MicroLED有望成為大屏幕顯示器的標準技術,到2026年,MicroLED電視的出貨量將超過1500萬臺。三星已為這項技術投入了大量資源,并且連續三年在CES上展示了其特有的microLED電視墻。
在三星的構想中,microLED顯示器不只是用來看電視。由于具有較長的壽命和較低的功耗,設備可以始終處于開啟狀態,例如,在不用作電視或監視器時,可以顯示虛擬魚缸、窗戶、新聞、天氣或個人日歷。蘋果公司也準備在其智能手表中采用microLED技術,但目前尚未確定上市時間。LG和索尼等其他電子制造商也在開發基于microLED的產品。