睿诚科技协会

MicroLED显示技术究竟是什么?

一句话概括

Micro LED(微发光二极管)是一种自发光的显示技术,它将微米级的LED芯片(像沙子一样小)作为最小的发光单元,密集地排列在基板上,从而构成一幅完整的显示屏,它被誉为“显示技术的终极形态”,集合了OLED和传统LED的优点,同时克服了它们的缺点。

MicroLED显示技术究竟是什么?-图1
(图片来源网络,侵删)

核心原理:把传统LED“微型化”

为了理解Micro LED,我们先看看我们熟悉的两种技术:

  1. 传统LED显示屏:用在户外广告牌、体育场馆的大屏幕上,它是由一个个独立的“像素灯珠”组成的,每个灯珠本身就是一个完整的LED(包含红、绿、蓝三颗或一颗单色灯),所以它的像素点很大,观看距离远,近看会看到明显的“颗粒感”或“马赛克”。
  2. OLED显示屏:用在高端手机、电视上,它的每个像素点是一个微小的有机发光材料,通电后自己发光,所以非常薄、对比度高、色彩鲜艳,但这种有机材料寿命相对较短,且在大尺寸上良品率和成本控制是巨大挑战。

Micro LED 的核心思路就是把传统LED的灯珠做得像OLED的像素点一样微小(通常小于50微米,头发丝直径的1/3左右),然后把它当作一个像素点,像制造LCD屏幕一样,把它们高密度地集成到一块玻璃基板上。


Micro LED 的核心优势(为什么被称为“终极”?)

Micro LED 之所以备受瞩目,是因为它在几乎所有关键显示指标上都做到了极致。

特性 Micro LED OLED 传统 LCD (LED背光)
发光原理 自发光 自发光 背光(需要LED灯照亮液晶)
像素密度 极高 (可达数千PPI) 极高 受限于背光结构,相对较低
亮度 极高 (可达几千尼特) 高 (1000尼特左右) 较高 (1000尼特左右)
对比度 无限 (纯黑) 无限 (纯黑) 有限 (漏光问题)
功耗 极低 (尤其在显示暗画面时) 高 (背光始终亮着)
寿命/寿命均匀性 极长 (>10万小时),非常稳定 相对较短,且随时间衰减,屏幕不同区域亮度可能不均 长但背光会衰减
响应速度 极快 (微秒级) 快 (微秒级) 慢 (毫秒级)
厚度 极薄 极薄 较厚
色彩表现 色域广,色彩纯净 色域广,色彩纯净 受限于背光和彩色滤光片
可靠性 极高 (无机材料,不怕水氧) 较低 (有机材料怕水氧) 较高

通俗解读这些优势:

MicroLED显示技术究竟是什么?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 极致画质:因为自发光,所以能做到真正的纯黑,对比度无限高,画面通透,像素点极小,可以做到4K、8K甚至更高分辨率,而且屏幕可以做到非常大(比如100寸以上)。
  • 超级省电:显示一张全黑的图片时,这些Micro LED像素点可以完全不工作,所以功耗极低,这对于手机、手表等移动设备意味着更长的续航。
  • 超长耐用:用的是无机材料(氮化镓等),和传统LED一样稳定,不怕水、不怕氧,寿命非常长,而且屏幕用久了亮度也不会衰减不均,这意味着它可以一直亮着当“永不熄灭的显示屏”。
  • 超高亮度:亮度可以达到OLED的好几倍,即使在户外强光下也清晰可见,非常适合车载显示、AR/VR设备和高亮度广告屏。
  • 超薄设计:结构简单,可以做得像纸一样薄,甚至可以做成透明、可弯曲的形态。

Micro LED 的主要挑战与缺点

尽管前景光明,但Micro LED要普及到消费级市场,仍面临巨大的技术壁垒和成本挑战,这也是目前它还非常昂贵且罕见的原因。

  1. 巨量转移技术:这是最大、最核心的难题,想象一下,一块4K屏幕就有超过800万个像素点,每个都是一个微小的LED芯片,如何像撒芝麻一样,将数以亿计的、比头发丝还细的LED芯片,快速、精准、完好无损地转移到基板上,良品率要极高(接近100%),是目前全球顶尖厂商(苹果、三星、索尼等)正在攻克的堡垒,目前技术还比较复杂且耗时。
  2. 成本极其高昂:由于巨量转移工艺复杂、良品率要求高,以及驱动芯片等配套技术的成本,目前Micro LED屏幕的制造成本是天文数字,远高于OLED和LCD。
  3. 修复技术:即使良品率很高,在数百万甚至上亿的像素点中,难免会有个别“坏点”(不亮的灯),如何快速、低成本地找到并修复这些坏点,也是一个技术难题。
  4. 驱动与集成:每个像素点都需要独立的电路来驱动控制,将数百万个微小的驱动电路集成到基板上,并且保证信号稳定、响应迅速,技术难度很大。

当前市场与代表产品

虽然Micro LED还未普及,但巨头们已经率先推出了“探路石”产品,证明其可行性。

  • 三星:推出了“The Wall”系列,这是一款模块化的Micro LED电视,用户可以根据需要自由拼接屏幕大小,从110寸到几百寸甚至更大,它主要用于高端家庭影院和商业领域,价格极其昂贵。
  • 索尼:推出了Crystal LED显示屏,同样面向高端商业市场,如监控中心、展览展示等,以卓越的画质和可靠性著称。
  • 苹果:被普遍认为是Micro LED技术的“秘密领跑者”,苹果多年来在该领域积累了大量专利,业界普遍认为苹果计划将Micro LED技术首次应用于Apple Watch,因为屏幕小,对巨量转移的要求相对较低,且能充分发挥其高亮度、长续航的优势,如果成功,将是Micro LED走向消费级市场的里程碑。

Micro LED 是一种革命性的自发光显示技术,它通过将LED芯片微型化,实现了极致的画质、超低的功耗、超长的寿命和极高的可靠性。

它被公认为下一代显示技术的王者,但受制于巨量转移等核心技术瓶颈和高昂的成本,目前仍处于产业化初期,主要应用于高端商业和特殊领域,未来几年,随着技术的不断突破和成本的下降,我们有望在高端电视、智能手表、AR/VR设备,甚至汽车和普通消费电子产品上看到它的身影。

MicroLED显示技术究竟是什么?-图3
(图片来源网络,侵删)
分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇