MicroLED作為一種新興顯示器技術(shù),很可能在不遠(yuǎn)的將來替代大屏幕電視的LCD和OLED技術(shù)。MicroLED顯示器可提供與OLED媲美的完美黑色卻沒有燒屏的危險(xiǎn),而且與任何其他顯示技術(shù)相比都具有更高的亮度。不過,雖然microLED概念很簡(jiǎn)單,但使于這種技術(shù)制造電視卻存在一些挑戰(zhàn),業(yè)界剛開始有一些應(yīng)對(duì)之道。
顧名思義,microLED是當(dāng)今眾多應(yīng)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(shù)。MicroLED尺寸小于100µm,比傳統(tǒng)的LED裸片大約小兩個(gè)數(shù)量級(jí)。有些microLED一邊的長(zhǎng)度僅為3µm。多年來,業(yè)界一直在研究將microLED用于低能耗的小尺寸設(shè)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(gè)4K(3840×2160像素)的顯示器,由于每個(gè)像素都需要紅、藍(lán)、綠三色LED,總共將需要近2500萬個(gè)LED。
將多組紅、綠、藍(lán)microLED構(gòu)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(shù)百萬個(gè)microLED的模塊需要先制造出來,再無損地轉(zhuǎn)移到顯示器背板上。可以想見,制造過程面臨的最大挑戰(zhàn)是要檢驗(yàn)每一個(gè)LED,找出那些有問題的,然后再使用專門的拾放設(shè)備進(jìn)行更換。雖然測(cè)試和維修過程可能只有幾個(gè)小時(shí),但將microLED轉(zhuǎn)移到背板的過程則可能需要幾天甚至幾周時(shí)間。
由于受到相關(guān)電路物理尺寸的限制,像素之間的間隙變小成為了另一個(gè)制造挑戰(zhàn)。這一限制決定了整個(gè)microLED顯示器能做到多小,并直接影響其潛在市場(chǎng),大多數(shù)消費(fèi)者都希望電視尺寸較小,而不是像墻面那樣大,因?yàn)榇箅娨暭劝嘿F又占地兒。
人們正在探索采用量子點(diǎn)技術(shù)來降低microLED制造的復(fù)雜性。考慮中的一種策略是將以前的紅-綠-藍(lán)像素組合替之以包含三個(gè)藍(lán)色LED的像素,其中一個(gè)藍(lán)色LED包含一個(gè)紅色量子點(diǎn),另一個(gè)包含一個(gè)綠色量子點(diǎn)。這種方法也可能會(huì)提高整體效率。
不過,microLED顯示器的優(yōu)勢(shì)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(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,也更薄。
圖1:薄膜晶體管LCD、OLED和microLED顯示器結(jié)構(gòu)比較。
由于不需要濾色,與OLED相比,microLED另一個(gè)吸引人的特點(diǎn)是亮度增加了。例如,OLED電視的HDR標(biāo)準(zhǔn)為540尼特,而市售的microLED電視可望達(dá)到約4000尼特的峰值亮度,隨著技術(shù)的發(fā)展,還可能更高。
與OLED產(chǎn)品相比,MicroLED的使用壽命也有希望大大延長(zhǎng),這主要是因?yàn)樗恍枰袡C(jī)材料。其壽命估計(jì)可達(dá)100,000小時(shí),理論上這是可以實(shí)現(xiàn)的,但實(shí)際壽命還有待觀察。
據(jù)IHS Markit預(yù)測(cè),MicroLED有望成為大屏幕顯示器的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),到2026年,MicroLED電視的出貨量將超過1500萬臺(tái)。三星已為這項(xiàng)技術(shù)投入了大量資源,并且連續(xù)三年在CES上展示了其特有的microLED電視墻。
在三星的構(gòu)想中,microLED顯示器不只是用來看電視。由于具有較長(zhǎng)的壽命和較低的功耗,設(shè)備可以始終處于開啟狀態(tài),例如,在不用作電視或監(jiān)視器時(shí),可以顯示虛擬魚缸、窗戶、新聞、天氣或個(gè)人日歷。蘋果公司也準(zhǔn)備在其智能手表中采用microLED技術(shù),但目前尚未確定上市時(shí)間。LG和索尼等其他電子制造商也在開發(fā)基于microLED的產(chǎn)品。