据DSCC分析师们的最新市场报告预测,到2027年,全球microLED显示器市场规模将达到13.8亿美元1,相比当前9.5亿美元2的估计市场规模,将实现显著增长。此外,其他行业分析师们也一致认为,市场对小型化、高效节能显示器的需求将继续推动显示器行业专注于在未来5-8年内实现microLED商业化。
MicroLED显示器具有许多优点,不仅提供高亮度和对比度、宽色域及低能耗,而且比OLED更耐久,在宽视角下具有一致的外观,并提供超高的图像分辨率。然而,microLED制造商们如何解决巨量转移工艺和生产良率低等问题?这些问题目前仍然阻碍着microLED进入大众市场的可行性。本篇文章将重点探讨该领域内的一些最新发展成果和技术,这些新成果和技术正在推动microLED显示器向前发展。
MicroLED技术在微型显示器中的应用
MicroLED显示器已经开始在智能手表、AR/VR设备等产品上迅速普及。其中一个显而易见的原因在于MicroLED显示器的微小尺寸(通常仅为50微米左右)。与此同时,它们的高亮度和能源效率对于这些应用而言也是显著的优点。智能眼镜和AR/MR设备在透明表面上显示图像,用户可以看到背景环境和环境照明。microLED的高亮度提供更佳的对比度和可视性。此外,microLED显示器的超高分辨率对于任何近眼显示(NED)设备而言也是极大的优势。
▲来自Plessy的microLED微型显示器(图片©Plessy Semiconductors)
MICLEDI Microdisplays公司最近在AR眼镜领域取得了一项最新进展。他们开发出了配备内置微镜头的microLED设备,能够实现像素级光束成形。到目前为止,他们已经向其客户提供配备内置微镜头的绿色和蓝色microLED测试套件,到2022年底推出红色测试套件。这些设备“为基于波导技术的AR眼镜提供多种好处,包括:
提高功率效率——通过将光线聚焦在目标波导锥内
最佳波导耦合——通过可控制的色散补偿为AR系统集成和图像质量改进提供额外的灵活性
像素缩放至亚3.0微米间距——具有高度再现的光束形状性能。”3
▲使用显微镜头进行的像素级光束成形示例(右图),与来自标准microLED阵列更为分散的光束(左图)进行比较(图片©MICLEDI)
MicroLED显示屏进入我们的客厅?
几年前,Samsung Display公司推出了the Wall电视,为行业设定了大尺寸microLED显示屏标准。现在,该公司针对高端住宅市场推出了一款名为“the Wall All-In-One”的产品。Wall All-In-One去年已经在美国丹佛(Denver)举行的CEDIA博览会上正式亮相,该产品经过专门设计,现场安装人员在数小时内完成了安装,它配备所有必要的零件和配件,无需大量的结构支撑或通风系统,这“使得拥有旧技术LFT电视墙的商业客户可以轻松升级至最新且最佳的电视性能。”4
这款Wall系列电视机配备110英寸显示屏,售价为15.5万美元,这显然并不在普通消费者的可承受范围内,但已经在商业和小型企业客户中引起了较大关注。此外,在CEDIA博览会上,参观者们还看到了来自LG Display(136英寸)和索尼(220英寸)的巨型microLED屏幕。
▲三星的Wall All-In-One 14英寸microLED显示器型号(图片© Samsung)
MicroLED显示屏应用于汽车行业
车载显示行业一直在探索microLED显示屏的应用,其提供与OLED显示屏相当甚至更高的亮度,且耐久性比OLED显示屏更佳。亮度对于车载显示屏而言是关键,必须在无论夜间还是阳光直射的所有环境照明条件下都具有可读性。举例来说,PlayNitride推出了一款新型11.6英寸24:9 2480 x 960 (228 PPI)车载microLED显示屏,亮度为1000尼特。
▲PlayNitride的microLED车载显示器在2022年5月的SID显示周(Display Week)活动上展出(图片来源)
巨量转移挑战
▲不同的microLED巨量转移方法之比较(图片来源)
当microLED被沉积到阵列之后,下一步则是进行检测以识别任何缺陷,包括microLED亮度或色度不一致、死像素及其他问题。这些缺陷可能导致显示器具有可觉察的不均匀或斑点外观。要准确检测数以百万计的microLED微小像素,需要一种能够执行极其精确测量的高分辨率解决方案。
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