最近傳言表明,蘋(píng)果在過(guò)去數(shù)年間一直在研究名為Micro LED的新型顯示器,而他們已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。同時(shí)早在2016年Oculus就收購(gòu)了愛(ài)爾蘭的Micro LED初創(chuàng)公司InfiniLED。
Micro LED在許多方面都有可能優(yōu)于OLED,并且可能成為未來(lái)十年新產(chǎn)品的主流顯示技術(shù),所以市場(chǎng)現(xiàn)在對(duì)Micro LED感到十分興奮。那么,Micro LED是否將會(huì)代替OLED成為VR顯示屏的最終選擇?據(jù)2016年的報(bào)道,InfiniLED成功開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)能耗減少技術(shù),可以把VR設(shè)備的能耗減少20-40倍。
比OLED更薄
與傳統(tǒng)LCD相比,OLED顯示器的一大優(yōu)勢(shì)在于它們更薄。不過(guò),在這方便比OELD更具優(yōu)勢(shì)的是Micro LED。
傳統(tǒng)的LED屏幕(如iPhone和iPad,但iPhone X除外)都由數(shù)層組成。小小的紅色,綠色和藍(lán)色子像素實(shí)際上并不發(fā)光。相反,紅色、綠色和藍(lán)色濾光片設(shè)置在白色背光源之前,而它們之間則是液晶層。再加入偏光片和玻璃基材,最終的產(chǎn)品是相對(duì)較厚的顯示器“三明治”。
對(duì)于OLED顯示器使用的有機(jī)化合物,當(dāng)電流通過(guò)時(shí),它們會(huì)發(fā)出紅色、綠色或藍(lán)色光。所以,子像素能夠自行發(fā)光,同時(shí)不需要背光源。你也不需要液晶層,只需一個(gè)偏振層即可。因此,顯示器要薄很多。
Micro LED與OLED類(lèi)似,但它們使用的是氮化鎵無(wú)機(jī)材料(與傳統(tǒng)彩色LED類(lèi)似)。事實(shí)上,它們跟普通彩色LED十分接近,只是體積縮小了很多很多而已。由于子像素具備發(fā)光性(它們可以像OLED一樣自行發(fā)光),所以它們不需要背光源或液晶層。但Micro LED同樣不需要偏振器,而且頂部只有一層薄玻璃層。它們比OLED更薄,而且比普通LCD要薄很多。
更高效
Micro LED顯示器中的超小型LED在將電轉(zhuǎn)化為光子方面更為高效?;旧希鼈兡軌虮葌鹘y(tǒng)LCD或OLED顯示器產(chǎn)生更多的“每瓦亮度”。Micro LED目前仍然是一種尚未完全商業(yè)化的新產(chǎn)品,但有業(yè)內(nèi)人士估計(jì),Micro LED只需OLED的一半能耗即可產(chǎn)生相同的亮度。其他業(yè)內(nèi)人士則認(rèn)為Micro LED的能效將更高。
這對(duì)任何設(shè)備而言都是好消息,因?yàn)轱@示器是當(dāng)今最大的續(xù)航殺手之一。不僅如此,這對(duì)VR一體機(jī)這樣的設(shè)備更是利好。借助Micro LED,VR一體機(jī)可以更輕薄,同時(shí)擁有更持久的續(xù)航能力。
更高分辨率
LCD和OLED顯示器在最大分辨率上差別不大。索尼Z5 Premium將完整的4K分辨率壓縮到5.5英寸的顯示屏上:每英寸像素達(dá)到驚人的806。
盡管尚未出現(xiàn)在正式產(chǎn)品中,但谷歌和LG已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一款面積為4.3英寸,像素達(dá)18萬(wàn)的VR顯示器。換言之,每英寸高達(dá)1443像素。
目前還沒(méi)有商用的Micro LED產(chǎn)品發(fā)布,但映維網(wǎng)認(rèn)為我們可以從微觀的角度來(lái)探討單個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色LED。我們談?wù)摰氖切∮?00微米。它在分辨率上擁有比傳統(tǒng)LCD或OLED多出數(shù)倍的潛力。第一批Micro LED顯示器應(yīng)該無(wú)法達(dá)到如此高分辨率,但這項(xiàng)技術(shù)顯然能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),甚至更多。
更耐"燒屏"
你或許曾聽(tīng)說(shuō)過(guò)OELD屏幕“燒屏”?;旧希?dāng)顯示器長(zhǎng)時(shí)間在相同位置長(zhǎng)顯示相同圖像時(shí),它將開(kāi)始留下自己的“殘影”,所以你總是能看到它。這種情況發(fā)生在各種屏幕上,比如汽車(chē)儀表板上的LCD屏可能存在褪色的,但就是不會(huì)消失的界面元素。
Micro LED顯示器中的LED在抵御能力方面遠(yuǎn)高于OLED中的有機(jī)化合物或傳統(tǒng)LCD中的液晶層?!盁痢睉?yīng)該不會(huì)成為大多數(shù)Micro LED產(chǎn)品的問(wèn)題。
CNN LOGO燒屏現(xiàn)象
超快速切換時(shí)間
OLED相較于LCD的一大優(yōu)勢(shì)是快速切換時(shí)間(每個(gè)像素完全改變顏色所需的時(shí)間)。當(dāng)對(duì)象快速穿過(guò)顯示屏?xí)r,切換時(shí)間過(guò)慢可能會(huì)導(dǎo)致模糊和拖尾,即視覺(jué)暫留效應(yīng)。
最優(yōu)秀的LCD可以在數(shù)毫秒(千分之一秒)內(nèi)完全切換顏色。OLED顯示器的切換速度則以微秒(百萬(wàn)分之一秒)為單位。這就是為什么它們用于VR頭顯的原因之一。LCD顯示器的切換速度不夠快,無(wú)法取得良好的VR體驗(yàn)。
Micro LED的切換速度聽(tīng)起來(lái)更像是微芯片,而不是說(shuō)顯示器:其計(jì)量單位是在納秒(十億分之一秒)。能夠在超小尺寸下實(shí)現(xiàn)超高分辨率,同時(shí)具備超快的切換速度,Micro LED成為了VR和AR頭顯的完美選擇。
卓越的色調(diào)、對(duì)比度和亮度
需要再次說(shuō)明的是,目前還沒(méi)有消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品可供測(cè)試,但Micro LED應(yīng)該能夠以近乎無(wú)限對(duì)比度來(lái)產(chǎn)生更亮的顯示器(因?yàn)楹谏袼赝耆В?,使其成為HDR的絕佳選擇。更高的最大亮度將能進(jìn)一步提高M(jìn)icro LED在陽(yáng)光下的可讀性,這對(duì)AR而言十分適合。
據(jù)稱Micro LED具有更廣泛的顏色范圍,亦即意味著更寬的色域,而且我們可以更精確地控制Micro LED以獲得更好的色彩精確度。
缺點(diǎn):成本高昂
如果說(shuō)Micro LED存在缺點(diǎn),那一定是成本。這種LED以近乎硅芯片的方式進(jìn)行生產(chǎn),然后再轉(zhuǎn)移到充滿針柵的底板。這就像將計(jì)算機(jī)芯片的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片上。這是一次又一次地分批完成,而每一步都可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。
在真正擴(kuò)大產(chǎn)能之前,Micro LED的價(jià)格將十分昂貴。據(jù)映維網(wǎng)了解,有業(yè)內(nèi)人士估計(jì)價(jià)格是OLED的三到四倍。最終,如果越來(lái)越多的大型Micro LED工廠開(kāi)始上線,而且制造工藝變得更加可靠,相信成本將能大幅下降,并最終與OLED媲美,甚至有可能與高質(zhì)量LCD一樣低。
何時(shí)上市?
目前我們很難從VR市場(chǎng)去評(píng)估Micro LED的發(fā)展周期,但猜測(cè)蘋(píng)果很有可能會(huì)是第一個(gè)推動(dòng)Micro LED市場(chǎng)的科技巨頭。根據(jù)彭博社的報(bào)告,自2014年收購(gòu)Micro LED研究公司LuxView以來(lái),蘋(píng)果便一直在秘密實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究。蘋(píng)果近年來(lái)一直致力于在6.2萬(wàn)平方英尺生產(chǎn)設(shè)施中生產(chǎn)消費(fèi)級(jí)的Micro LED。蘋(píng)果顯然可以生產(chǎn)顯示器的所有部件,包括底板,TFT和屏幕驅(qū)動(dòng)程序。
這個(gè)研究機(jī)構(gòu)可以在蘋(píng)果手表所需的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)“少數(shù)”全功能的Micro LED,但它們并未實(shí)際集成到蘋(píng)果手表之中。
蘋(píng)果似乎計(jì)劃從蘋(píng)果手表的尺寸開(kāi)始入手,開(kāi)發(fā)能夠高效生產(chǎn)消費(fèi)級(jí)Micro LED的工藝,然后將實(shí)際生產(chǎn)交付給擁有更多設(shè)施的第三方廠商。
據(jù)報(bào)道,集成Micro LED的蘋(píng)果手表可能不會(huì)在今年上市,但或許會(huì)在2019年或2020年登陸市場(chǎng)。如果這項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)在iPhone手機(jī)上,Micro LED在蘋(píng)果手表的首次亮相則可能需要兩到三年的時(shí)間。
Micro LED的顯示原理是什么?
Micro LED Display的顯示原理,是將LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化,其尺寸僅在1~10μm等級(jí)左右;后將MicroLED批量式轉(zhuǎn)移至電路基板上,其基板可為硬性、軟性之透明、不透明基板上;再利用物理沉積制程完成保護(hù)層與上電極,即可進(jìn)行上基板的封裝,完成一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Micro LED顯示。
而要制成顯示器,其晶片表面必須制作成如同LED顯示器般之陣列結(jié)構(gòu),且每一個(gè)點(diǎn)畫(huà)素必須可定址控制、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。若透過(guò)互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體電路驅(qū)動(dòng)則為主動(dòng)定址驅(qū)動(dòng)架構(gòu),Micro LED陣列晶片與CMOS間可透過(guò)封裝技術(shù)。
黏貼完成后Micro LED能藉由整合微透鏡陣列,提高亮度及對(duì)比度。 Micro LED陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正、負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆Micro LED的正、負(fù)極,透過(guò)電極線的依序通電,透過(guò)掃描方式點(diǎn)亮Micro LED以顯示影像。
Micro LED典型結(jié)構(gòu)是一PN接面二極管,由直接能隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成。當(dāng)對(duì)MicroLED上下電極施加一正向偏壓,致使電流通過(guò)時(shí),電子、空穴對(duì)于主動(dòng)區(qū)復(fù)合,發(fā)射出單一色光。Micro LED光譜主波長(zhǎng)的FWHM約20nm,可提供極高的色飽和度,通???120% NTSC。
而且自2008年以后,LED光電轉(zhuǎn)換效率得到了大幅提高,100 lm/W以上已成量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。因此對(duì)于Micro LED顯示的應(yīng)用,因其自發(fā)光的顯示特性,搭配幾乎無(wú)光耗元件的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),就可輕易實(shí)現(xiàn)低能耗或高亮度的顯示器設(shè)計(jì)。
這樣可解決目前顯示器應(yīng)用的兩大問(wèn)題,一是穿戴型裝置、手機(jī)、平板等設(shè)備的80%以上的能耗在于顯示器上,低能耗的顯示器技術(shù)可提供更長(zhǎng)的電池續(xù)航力;二是環(huán)境光較強(qiáng)致使顯示器上的影像泛白、辨識(shí)度變差的問(wèn)題,高亮度的顯示技術(shù)可使其應(yīng)用的范疇更加寬廣。
相較于普通OLED顯示器件以玻璃為背板,Micro LED除具有自發(fā)光、厚度薄、質(zhì)量輕、視角大、響應(yīng)時(shí)間短、發(fā)光效率高等特性外,更容易實(shí)現(xiàn)高PPI(像素密度)、體積小、易于攜帶、功耗低等優(yōu)異特性,特別適合應(yīng)用于頭盔顯示器、立體顯示鏡以及眼鏡式顯示器等AR/VR顯示設(shè)備。
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原文標(biāo)題:【市場(chǎng)分析】Micro LED還是OLED?AR-VR頭顯該怎么選
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