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OLED跌下神壇!萬衆矚目的繼任者是他?索尼等外國品牌也在用

作者:真誠麻醬Xc
OLED跌下神壇!萬衆矚目的繼任者是他?索尼等外國品牌也在用

在顯示技術的浪潮中,有一種新興技術正悄然興起,它被稱為microLED。這種由微小發光二極體組成的平闆顯示技術,正在引領着顯示領域的新革命。相較于現有的液晶顯示(LCD和有機發光二極體(OLED技術,microLED顯示技術擁有更高的亮度、更出色的對比度、更廣闊的色域範圍和更快的響應速度。

microLED的嶄露頭角

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microLED技術最初可以追溯到2000年,當時它由堪薩斯州立大學的洪興江和林景宇研究小組發明。2009年,他們與德州理工大學的同僚一起,實作了第一個高分辨率、可視訊驅動的VGA分辨率microLED微型顯示器。這标志着microLED技術邁出了關鍵的一步。

作為一種自發光顯示技術,microLED的每個像素都由微小的發光二極體組成。這些微型LED的尺寸一般小于50微米,是以被稱為"micro"LED。與LCD需要背光源不同,microLED像素可以自主發光,進而實作精确的亮度和色彩控制。

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microLED顯示技術擁有諸多優勢,包括高亮度、高對比度、廣色域、快響應時間和高能效等。它們可以通過完全關閉單個像素來産生純黑色,進而實作無與倫比的對比度。microLED還能提供出色的色彩準确度和更廣闊的色彩範圍,非常适合需要鮮豔色彩再現的應用場景。

除了優異的顯示性能,microLED技術還具有可擴充性。通過組合多個microLED子產品,可以建構大尺寸顯示屏,而不會影響圖像品質或像素密度。這種可擴充性使microLED技術适用于大屏電視、數字标牌、虛拟現實(VR、增強現實(AR和可穿戴裝置等多種應用領域。

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邁向商業化道路的挑戰

盡管microLED技術前景光明,但要實作大規模商業化生産,仍需克服一些重大挑戰。制造複雜性是一大障礙。microLED顯示器由數以百萬計的微小LED組成,需要精确地放置和對準,這對制造技術提出了極高的要求。

另一個挑戰是實作高産量。由于制造過程中可能出現各種缺陷,是以確定近乎完美的顯示屏品質至關重要。據估計,要實作商業可行性,microLED顯示器的最終産品良品率需要超過99.9999%,以最小化壞點像素。

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microLED顯示技術目前的成本較高,也是阻礙其大規模推廣的一個重要因素。複雜的制造技術、低産量和擴大生産規模的挑戰,都導緻了microLED顯示器的高昂成本。要實作與現有顯示技術的成本競争力,是microLED技術商業化的關鍵。

盡管如此,業内專家認為,随着技術不斷進步和規模經濟效應的逐漸顯現,microLED顯示技術的成本将逐漸降低,最終實作大規模商業化生産。一些公司已經開始着手解決這些挑戰,以推動microLED技術的發展。

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外國品牌的布局

在microLED技術的發展道路上,索尼可謂是開路先鋒。早在2012年,索尼就展示了世界上第一款microLED電視原型機,當時被命名為"Crystal LED"。盡管這款55英寸全高清microLED電視最終未能問世,但索尼在2016年推出了大尺寸戶外microLED顯示屏,命名為"Canvas Display"或"CLEDIS"。

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多年來,索尼不斷推出新一代CLEDIS顯示屏,并宣布了多個大型安裝項目。2019年,索尼開始為高端住宅提供microLED Canvas顯示屏。除了索尼,三星、TCL/CSOT、PlayNitride等公司也展示過microLED原型機。

在microLED技術的商業化程序中,三星可謂領跑者。2021年,三星就已經開始銷售定價15.6萬美元的110英寸4K microLED電視。這款電視擁有800萬像素,可同時顯示四個55英寸高清畫面。

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除了大尺寸電視領域,microLED技術也被視為AR/VR頭戴式顯示器的理想之選。憑借極高的像素密度、亮度和對比度,microLED可以為AR/VR裝置提供無與倫比的沉浸式視覺體驗。

波士頓的Mojo Vision公司就在開發基于microLED的AR隐形眼鏡。2022年,該公司前CEO德魯·珀金斯曾在眼中戴過一款內建14000ppi綠色microLED顯示屏的AR隐形眼鏡原型機。雖然這款産品最終被取消,但Mojo Vision正在開發更小、更輕、更隐蔽的microLED AR裝置。

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國内廠商的追趕步伐

在microLED技術的發展大潮中,國内廠商自然也不甘落後。京東方(BOE、晶電等公司都計劃開展microLED顯示器的量産。而作為國内microLED領軍企業的江蘇捷視飛鳥顯示技術有限公司(Jade Bird Display,簡稱JBD,已經量産出640x480分辨率的綠色單色microLED微型顯示屏,并應用于Vuzix、OPPO等廠商的AR眼鏡産品中。

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JBD的microLED顯示屏目前僅支援4位色深,即16級亮度,在顯示平滑漸變時會出現色階現象。但該公司表示,未來的設計将支援更高的色深,改善顯示效果。JBD一直在努力改進像素到像素之間的亮度差異,但可見"顆粒感"仍然存在。

除了JBD,國内其他公司如安世半導體、維信諾等,也在microLED技術領域孜孜不倦地開拓進取。大陸microLED産業發展正處于爬坡過坎的關鍵時期,需要更多創新突破,才能真正實作microLED技術的國産替代。

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量産之路仍待掃清障礙

縱觀microLED技術的發展曆程,我們不難發現,盡管取得了長足進步,但要實作真正的大規模商業化仍存在重重障礙。紅色microLED的發光效率一直是一大難題。由于微小尺寸,當microLED的尺寸縮小時,亮度會大幅下降。

microLED晶片的高精度轉移組裝也是一大挑戰。目前,每秒最多隻能轉移5-40個晶片,而制作一塊8K顯示屏需要約2500萬次轉移,這一過程實在太過緩慢和低效。雖然行業内已經出現了一些新型轉移技術,但要實作高通量、高精度的轉移,仍需突破重重瓶頸。

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microLED顯示屏的測試和修複也是一大難題。由于microLED晶片微小,傳統測試裝置無法滿足需求。無論采用光緻發光(PL測試還是電緻發光(EL測試,效率都較低,可能會導緻晶片損壞。

microLED技術在制造技術、産能、良率、成本等方面仍面臨重重挑戰,距離真正實作大規模商用化還有一段路要走。但業内人士普遍預計,未來3-5年,microLED技術将在可穿戴裝置、AR/VR頭戴式顯示器等領域率先實作商業突破。