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与LCD或OLED相比,microLED有何优势?

454398 来源:EDN 作者:Yoelit Hiebert 2021-04-04 15:40 次阅读

MicroLED是新兴显示技术的一部分,该技术有可能在不远的将来替代大屏幕电视中的LCD和OLED。MicroLED显示器可提供与OLED相同的完美黑色,但没有烧伤的危险,并且比任何其他显示技术都具有更高的亮度。尽管概念上很简单,但是使用microLED制造电视提出了一些挑战,而现在这些挑战已经开始以有意义的方式克服。

顾名思义,microLED是当今在众多应用中使用的相同LED的微观版本,并且基于相同的氮化镓技术。MicroLED的尺寸小于100µm,比传统的LED裸片小约两个数量级。某些microLED的侧面小至3µm。多年来,一直在研究将microLED用于诸如智能手表和虚拟现实耳机之类的设备,这两种设备都是小型,低能耗的应用。但是,为大屏幕电视创建平板显示器需要更多的LED。例如,对于4K,3840×2160像素的显示器,将需要近2500万个像素,每个像素一个红色,蓝色和绿色LED。

红,绿,蓝microLED的集合被分组为模块,然后被集成以形成显示器。必须制造其本身可能包含数百万个microLED的模块,然后将其无损地转移到显示器背板上。毫不奇怪,制造过程中的最大挑战是分别验证每个LED以识别出故障的单元,然后使用专用的取放设备将其替换。尽管测试和维修过程可能需要几个小时的时间,但将microLED转移到底板上的过程可能需要几天甚至几周的时间。

由于相关电路的物理尺寸限制,另一个制造挑战涉及像素之间的较小间隙。这种局限性决定了microLED显示器的整体尺寸有多小,直接影响了潜在的市场,因为大多数消费者都希望使用更小的电视,而不是壁挂式的显示器,而这会花费更多并占用更多空间。

正在探索加入量子点作为降低制造复杂性的一种方法。考虑的一种策略是将红绿蓝组合像素替换为包含三个蓝色LED的像素,其中三个LED包括一个红色量子点,另一个包括绿色量子点。这种方法也可能会提高整体效率。

但是,microLED显示器具有明显的优势。下图虽然未按比例绘制,但说明了与LCD或OLED相比,microLED显示器具有更高的简便性和厚度。

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这是薄膜晶体管LCD,OLED和microLED显示器结构的比较。

由于不需要滤色,因此与OLED相比,microLED的另一个吸引人的特点是亮度增加。例如,尽管OLED电视的HDR标准为540尼特,但市售的基于microLED的电视有望提供约4000尼特,随着技术的发展,甚至可能提供更高的尼特。

预计与基于OLED的产品相比,MicroLED的使用寿命也将得到显着改善,这主要是因为不需要有机材料。寿命估计高达100,000小时,尽管在理论上当然是可能的,但是实现这一目标的程度还有待观察。

根据IHS Markit的预测,MicroLED有望成为大屏幕显示器的标准技术,到2026年,MicroLED电视的出货量将超过1500万。三星已经为这项技术投入了大量资源,并且连续第三年在CES上采用壁式microLED显示器。

三星设想将microLED显示器用于不仅仅是看电视的用途。长寿命和低功耗要求将使该设备始终处于开启状态,例如在不用作电视或显示器时显示虚拟鱼缸或窗户,标题,天气或个人日历。苹果公司也正在探索在其智能手表中使用microLED,尽管目前尚无上市时间表。LG和索尼等其他电子制造商也在研究基于microLED的产品。

— Yoelit Hiebert在过去的12年中一直在LED照明领域工作,并且在该行业的制造和最终用户方面都具有丰富的经验。

编辑:hfy

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