Micro LED и его отличия от OLED

Технология Micro LED стала широко известной в телевизионном мире после приобретения Apple и Oculus (Facebook) компании mLED. Перед вами краткое введение в Micro LED, который представляет собой новую технологию самоизлучающего дисплея, очень напоминающую OLED.

Задача технологии – сделать дисплеи ещё ярче и эффективнее. Схемотехника Micro LED составляет основу для Samsung «QLED» и Sony «Crystal LED», выпущенного ещё в 2012 году. В этой статье мы ознакомимся с понятием Micro LED и узнаем, чем отличается OLED от Micro LED.

Технология Micro LED это

В 2000 году исследовательская группа профессоров Хунсин Цзяна и Цзинъю Лин из Техасского технического университета заявили о создании прототипа Micro LED. В настоящее время Micro LED упоминается в разных вариантах обозначения дисплеев, например, mLED, μLED и ILED. Компании, проектирующие эти матрицы, считают, что в ближайшем будущем это будет серьёзная конкуренция для OLED.

Micro LED – это ещё одна технология самоизлучающего дисплея, которая использует очень маленькие светодиоды субпикселей. В зависимости от того, как смешивается свет от субпиксельных светодиодов (обычно их три: красный, зелёный, синий), пиксель может воспроизводить заданный цвет. Здесь всё традиционно. Для управления отдельными пикселями используется TFT-цепь (тонкоплёночный транзистор) – опять же, как и в других технологиях отображения на сегодняшний день.

Самоизлучение

Как и дисплею на органических светодиодах, как и плазменной панели, микро-лед-дисплею не нужна подсветка: он производит световой сигнал определённого цвета в каждом отдельном пикселе. Убирая конструктивно подсвечивающий слой, приходим в том числе и к утоньшению самой тв-панели.

В этом смысле Micro LED имеет много сходства с OLED. Только вместо использования органического материала в матрице пикселей он использует неорганический материал, такой как GaN (нитрид галлия). Этот материал применяется и в обычных светодиодах для освещения.

Структура Micro LED

Поскольку сами микроскопические светодиоды чрезвычайно малы (порядка 5 микрон), это позволяет легко переносить их на подложку матрицы пикселей, чтобы в очень короткое время произвести сам дисплей. Это основное преимущество Micro LED перед OLED – высокоскоростная воспроизводимость при производстве, а отсюда хорошие перспективы для создания эффективных недорогих ТВ панелей с большой диагональю.

Потенциальные преимущества Micro LED

• Низкое энергопотребление.
• Идеальный чёрный + высокая яркость = Высокий динамический диапазон (HDR).
• Широкая цветовая гамма.
• Длительный срок службы, экологическая стабильность.
• Высокое разрешение / плотность пикселей.
• Быстрая частота обновления.
• Широкие углы обзора.
• Изогнутые / гибкие панели.
• Интеграция датчиков в пределах фронтальной панели дисплея.

Взглянем ещё раз на то, что такое mirco LED. Это просто обычные светодиоды, сильно уменьшенные и помещённые в массив. Сама светодиодная технология не нова, но изготовление панели с использованием таких крошечных компонентов – настоящая трудность.

Проблемы

В отличие от других панельных технологий, в реальности проще создавать светодиодные панели малого форм-фактора, такие как умные часы и смартфоны. Масштабирование до размеров телевизора оказывается более сложным. Тем не менее, очень высоких разрешений в геометрии маленькой панели смартфона тоже сложно достичь из-за высокого требования к точности пайки.

Неразрешённая проблема для производителей любых телевизионных панелей заключается в том, как переносить и закреплять миллионы светодиодов на поверхности панели. Одно из возможных решений видится таким: светодиоды отбираются и помещаются в более крупный массив светодиодов для последующего одновременного нанесения на панель.

Так вот пока что точность нанесения точечной сборки и последующего размещения составляет ± 34 мкм, что не соответствует требованиям точности ± 1.5 мкм для размещения таких крошечных компонентов микро-светодиодов.

Технология microLED пытается решить именно эту проблему массового воспроизводства. В краткосрочной перспективе, по-видимому, закрепление массивов светодиодов на пластине является наиболее жизнеспособным процессом. Однако в настоящее время он подходит только для панелей с низкой концентрацией пикселей, таких как дисплей, пусть даже крупноформатный, а не матрица смартфона.

Выбор и размещение, вероятно, являются конечной целью для микро-светодиодных дисплеев с высоким разрешением, но точность изготовления пока ещё уточняется. Возможно, Samsung окажется лидером в закреплении этой технологии. И тогда технология OLED – «долгопереносимых светодиодов» – окажется очередным пройденным этапом в конкурентной борьбе.

Micro LED и OLED отличия

Несмотря на производственные трудности, технология микро-светодиодов по-прежнему стоит затрачиваемых вложений, потому что она предлагает ряд улучшений по сравнению с OLED. Первое – это повышение яркости на единицу потребляемой мощности (люкс/Вт). Значит, при более низкой мощности может быть достигнута одна и та же яркость панели.

Потребляемая мощность

Для уточнения, потребляемая мощность может быть на 90% ниже, чем у ЖК-дисплея, и на 50% ниже, чем у OLED. Потенциально это большое преимущество для смартфонов, поскольку это означает гораздо более продолжительное время работы без подзарядки аккумулятора, но и для домашних телевизоров это важная составляющая его профпригодности. Или же можно, сохранив потребление, увеличить яркость панели по сравнению с имеющимися OLED и LCD, что приведёт к гораздо более различимой картинке в условиях дневного света.

Срок службы

Микро-лед дисплеи также обладают более длительным сроком службы, чем современные OLED-панели. Проблема прожига из-за ограниченного срока службы органических материалов OLED-экранов никуда не исчезла. А микро-светодиоды таких проблем не имеют и могут жить даже дольше, чем ЖК-дисплеи, пока не начнётся цветовое смещение.

Время отклика

Ну и конечно же ещё одно преимущество – маленькие размеры микросветодиодов делают реальной перспективу производства панелей с большим разрешением в компактном форм-факторе, таких как 4K или 8K смартфоны или дисплеи VR. Если говорить о VR, то OLED-панели уже имеют очень высокое время отклика в пределах микросекунд. Это делает их идеальными для приложений виртуальной реальности. Тем не менее, микро-светодиод может уменьшить это время вплоть до наносекунд, т.е. сделать отклик в тысячу раз быстрее.

Себестоимость

Micro LED предлагает все эти преимущества, сохраняя высокую контрастность, широкую цветовую гамму и потенциальное использование в гибких дисплеях, которые мы пока ассоциируем с OLED. К сожалению, как ожидается, микролед панели текущего поколения будут значительно дороже, (возможно, в три-четыре раза), чем современные панели LCD и OLED.

Несомненно, цена на Micro LED панели упадёт со временем, но это эта дороговизна наверняка будет препятствовать конкретным инвестициям, тем более, что многие производители панелей сейчас значительно наращивают выпуск телевизоров 4К именно с OLED.

Когда появятся в продаже Micro LED-телевизоры?

Технология Micro LED, безусловно, выглядит многообещающе, в том числе и мобильных продуктов. Хотя многие производители сейчас настроены на использование преимуществ OLED, телевизионные фирмы первого эшелона пристально следят за ситуацией с микро-светодиодами в плане технологии отображения следующего поколения.

Точно неизвестно, когда в продажу поступят первые Micro LED телевизоры. Некоторые аналитики ожидают, что в 2018 или 2019 году Samsung начнёт серийное производство матриц Micro-LED большого размера. Хотя, вероятно, потребуется некоторое время, чтобы к нему подтянулись и остальные производители. Будем на связи, как говорится.