MicroLED显示器的优异解析

MicroLED作为一种新兴显示器技术，很可能在不远的将来替代大屏幕电视的LCD和OLED技术。MicroLED显示器可提供与OLED媲美的完美黑色却没有烧屏的危险，而且与任何其他显示技术相比都具有更高的亮度。不过，虽然microLED概念很简单，但使于这种技术制造电视却存在一些挑战，业界刚开始有一些应对之道。

顾名思义，microLED是当今众多应用中广泛使用的LED的微缩版本，它们采用相同的氮化镓技术。MicroLED尺寸小于100µm，比传统的LED裸片大约小两个数量级。有些microLED一边的长度仅为3µm。多年来，业界一直在研究将microLED用于低能耗的小尺寸设备，如智能手表和VR头盔等。但是，要制作大屏幕电视的平板显示器，所需的LED要多得多。例如，要制作一个4K（3840×2160像素）的显示器，由于每个像素都需要红、蓝、绿三色LED，总共将需要近2500万个LED。

将多组红、绿、蓝microLED构成模块，再把这些模块集成起来做成显示器。这些本身可能已包含了数百万个microLED的模块需要先制造出来，再无损地转移到显示器背板上。可以想见，制造过程面临的最大挑战是要检验每一个LED，找出那些有问题的，然后再使用专门的拾放设备进行更换。虽然测试和维修过程可能只有几个小时，但将microLED转移到背板的过程则可能需要几天甚至几周时间。

由于受到相关电路物理尺寸的限制，像素之间的间隙变小成为了另一个制造挑战。这一限制决定了整个microLED显示器能做到多小，并直接影响其潜在市场，大多数消费者都希望电视尺寸较小，而不是像墙面那样大，因为大电视既昂贵又占地儿。

人们正在探索采用量子点技术来降低microLED制造的复杂性。考虑中的一种策略是将以前的红-绿-蓝像素组合替之以包含三个蓝色LED的像素，其中一个蓝色LED包含一个红色量子点，另一个包含一个绿色量子点。这种方法也可能会提高整体效率。

不过，microLED显示器的优势仍然明显。图1虽然没按比例绘制，但是仍然表明，与LCD或OLED相比，microLED显示器结构更简单，也更薄。

图1：薄膜晶体管LCD、OLED和microLED显示器结构比较。

由于不需要滤色，与OLED相比，microLED另一个吸引人的特点是亮度增加了。例如，OLED电视的HDR标准为540尼特，而市售的microLED电视可望达到约4000尼特的峰值亮度，随着技术的发展，还可能更高。

与OLED产品相比，MicroLED的使用寿命也有希望大大延长，这主要是因为它不需要有机材料。其寿命估计可达100，000小时，理论上这是可以实现的，但实际寿命还有待观察。

据IHS Markit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1500万台。三星已为这项技术投入了大量资源，并且连续三年在CES上展示了其特有的microLED电视墙。

在三星的构想中，microLED显示器不只是用来看电视。由于具有较长的寿命和较低的功耗，设备可以始终处于开启状态，例如，在不用作电视或监视器时，可以显示虚拟鱼缸、窗户、新闻、天气或个人日历。苹果公司也准备在其智能手表中采用microLED技术，但目前尚未确定上市时间。LG和索尼等其他电子制造商也在开发基于microLED的产品。