При создании технологии MicroLED инженеры втиснули светоизлучающие диоды (LED) значительно меньшего размера на ту же площадь поверхности, что и светодиодные экраны предыдущих поколений — на миллионы больше .
За прошедшие годы многие высокотехнологичные экранные технологии пришли и ушли. От традиционных ламповых телевизоров до проекторов, от плазменных экранов до ЖК-дисплеев, а теперь и от светодиодов, потребительский рынок видел всевозможные форматы экранов, разрешения и материалы.
По мере стремительного роста рынков смартфонов, планшетов и телевизоров с высоким разрешением между производителями идет непрекращающаяся гонка вооружений за то, чтобы сделать экраны тоньше, меньше, ярче и с более высоким разрешением, чем у конкурентов.
Обычно эти факторы измеряются как разница в один процентный пункт — до сих пор. Появление технологии MicroLED обещает радикально пересмотреть способы изготовления экранов, характеристики, которые могут быть реализованы в экранах всех размеров, и уровень разрешения, на который способны светодиодные экраны.
Что такое MicroLED?
Технология MicroLED, по крайней мере, по названию, относительно проста. Инженеры создали светоизлучающие диоды (LED) значительно меньшего размера и втиснули их больше на ту же площадь поверхности, чем светодиодные экраны предыдущих поколений. Миллионы больше.
Светодиоды — это миниатюрные «лампочки», которые создают свет в экранах, а также в более традиционных приложениях, таких как фонарики, автомобильные фары и задние фонари, а также традиционные лампочки. Разница между светодиодами и лампочками накаливания так же разительна, как разница между первым телеграфом и современными смартфонами, но в обоих случаях они нацелены на достижение одной и той же функции.
Таким образом, микросветодиоды — это многогранное усовершенствование технологии, связывающей светодиоды и изображения, воспроизводимые на экране. Микросветодиоды значительно уменьшают размер светодиодов, а это означает, что большее их количество может заполнить то же пространство, которое ранее занимал один диод.
Это увеличивает разрешающую способность и способность отображать детали, но происходит за счет яркости. Это исторически было камнем преткновения для уменьшения размеров светодиодов в экранах. Чтобы сделать микросветодиоды такими же яркими, как их традиционные аналоги, требуется большая мощность, большая эффективность диодов или и то, и другое. Превращение большего количества энергии в большее количество светодиодов меньшего размера означает больший нагрев, больший расход батареи и более сложную производственную задачу.
Всех этих недостатков было достаточно, чтобы не дать производителям реализовать технологию microLED в потребительских товарах — до сих пор.
Пришло время уменьшить светодиоды
На сегодняшний день существует ограничение на то, как небольшие производители могут производить светодиодные платы , не только из-за размера диодов, но и из-за размера «шага», который представляет собой расстояние между каждым светодиодом и то, что это расстояние означает для экрана. разрешающая способность.
Аппаратные технологии и производственные процессы часто являются ограничивающими факторами, потому что светодиоды можно было сделать только такими маленькими и смонтировать в схемы определенного размера и эффективности. Вместо нескольких десятков традиционных желто-синих светодиодов в современных светодиодных экранах экраны microLED содержат миллионы светодиодов, или по одному на каждый пиксель.
Затем это число утраивается, потому что в экранах microLED используются красные, зеленые и синие светодиоды. Каждое трио RGB обеспечивает один «пиксель», который, как вы можете себе представить, быстро складывается на экране размером 1080p размером с телевизор. Тысячи пикселей составляют отдельные модули, а несколько модулей составляют данный экран.
Уменьшение светодиодов обеспечивает разрешающую способность, но требует аппаратной сложности. Только недавно аппаратное обеспечение и технологии производства продвинулись до такой степени, что светодиодные экраны могут реально перейти на microLED.
Производители готовы запустить технологию MicroLED
Первым дебютирующим MicroLED-телевизором является Samsung The Wall, бескаркасный модульный экран с лучшим в отрасли разрешением и первой в отрасли модульной возможностью, позволяющей конечным пользователям расширять свои телевизоры по мере изменения приложений.
На выставке CES 2018 Джонхи Хан, президент подразделения визуальных дисплеев Samsung Electronics, сказал: «В Samsung мы стремимся предоставить потребителям широкий спектр передовых возможностей экрана. Будучи первым в мире потребительским модульным телевизором MicroLED, The Wall представляет собой еще один прорыв. Он может трансформироваться в любой размер и обеспечивает невероятную яркость, цветовую гамму, объем цвета и уровни черного. Мы рады этому следующему шагу на пути к будущему экранных технологий и замечательным впечатлениям от просмотра, которые они предлагают потребителям».
Эти моменты подчеркивают многие многообещающие прорывы и преимущества технологии microLED, от способности обеспечивать яркость и разрешение и четко определенные уровни черного, все проблемы с поколениями плазменных и светодиодных HD-телевизоров.
Даже большинство современных светодиодных экранов на самом деле являются гибридными жидкокристаллическими и светодиодными экранами, в которых используется один элемент (жидкокристаллические диоды) для создания изображения, а другой (светодиоды за ними) — для подсветки экрана.
По сути, это чрезвычайно высокотехнологичный подход к экранам старых проекционных телевизоров, и у них есть свой набор проблем, в том числе искажение или затемнение изображения при широких углах обзора, блики на темных участках экрана, толстые экраны, требующие два разных слоя и ограничения максимальной яркости из-за сквозного характера элемента экрана.
Samsung Wall — это массивный экран, дебютировавший в формате 120 дюймов. Легко подумать, что это было просто желание произвести фурор с помощью большого экрана на крупной торговой выставке, но есть и более сложная предыстория.
Производитель не освоил технологию microLED при меньших размерах экрана. Сложности, связанные с масштабом светодиодов, выделением энергии и тепла, а также стоимостью и сложностью, означают, что на данный момент microLED представляются только как решение для массивных высококачественных экранов. Однако, как и многие другие технологии, то, что начиналось как нишевый продукт премиум-класса, вскоре может стать нормой.
Широко сообщалось, что Apple работает над собственным исследованием дисплеев microLED, причем на противоположном конце спектра. Apple считает, что микросветодиоды могут сделать будущие iPhone еще тоньше и ярче, чем органические светодиодные (OLED) дисплеи последнего поколения, которые недавно заменили ЖК-экраны. Микросветодиоды в настоящее время считаются своего рода футуристической технологией, которой считались OLED три-пять лет назад.
OLED против MicroLED и будущее экранных технологий
OLED стоят за современной передовой технологией экранов для смартфонов и планшетов; их материалы делают их несколько более рентабельными в производстве, чем микросветодиоды, учитывая сегодняшние производственные ограничения.
Однако у OLED есть один существенный недостаток, который будет по-прежнему создавать производственный спрос на microLED; буква O, означающая «органический», означает, что OLED-дисплеи производятся с использованием органических соединений. Это означает, что они дороги в производстве, и стоимость, вероятно, не снизится из-за стоимости сырья.
Это также означает, что они ограничены в максимальной яркости, поскольку материалы не могут быть расширены; Точно так же экстремальные приложения, такие как постоянно включенные дисплеи, страдают от выгорания, как и ранние плазменные экраны.
Добро пожаловать в будущее
Будущее экранных технологий почти наверняка за MicroLED. Как и в случае с любой передовой технологией, производителям приходится учиться, поскольку наука о материалах и производственные процессы изо всех сил пытаются догнать теоретический потенциал этой технологии.
Как только производственный потенциал сравняется с преимуществами визуализации microLED, скачок от OLED к microLED может быть быстрым, оставив OLED как технологию одного поколения, которая послужила интересным мостом к новому стандарту для экранов от смартфонов до телевизоров.
Samsung заявила, что планирует выпустить ориентированные на потребителя телевизоры microLED где-то в 2019 году, в то время как Apple намекнула, что полагает, что эта технология может появиться в ее телефонах в течение трех лет.
Как и со всеми технологическими достижениями, если первые несколько продуктов будут успешными, шлюзы скоро откроются. В сочетании с более эффективными батареями микросветодиоды скоро будут питать все экранные устройства, обеспечивая потрясающее разрешение и яркость от вашей ладони до заполнения всей стены в вашем доме.
Время публикации: 17 апреля 2021 г.