MicroLED

MicroLED, также известный как MikroLED , MLED , mLED или μLED, представляет собой технологию плоского экрана, основанную на светодиодах (сокращенно LED), и представляет собой тип светодиодного телевидения . Как следует из названия, светодиоды MikroLED основаны на компоновках ( массивах ) микроскопически маленьких светодиодов, отдельные элементы изображения в виде пикселей обозначены. Пиксели здесь самосветящегося, серым цветом и выключается полностью, похож на OLED и плазменных экранов , и , следовательно , не требуют подсветки , как ЖК - дисплеи ( жидкокристаллические дисплеи, в общем, ЖК - дисплеев). В целом микротехнология определяется геометрическими структурами и размерами в диапазоне микрометров (0,1–1000 мкм). Производители , такие как PlayNitride и Sony определяют MicroLED экранов с светоизлучающими диодами , которые имеют легкую ширину менее 50  мкм или легкую площадь менее 0,003 мм 2 .

Преимущества и недостатки по сравнению с OLED-дисплеями

MicroLED считается преемником органических светодиодов (OLED).

преимущества

  • Более длительный срок службы, яркость, которая не уменьшается со временем (лабораторные показатели: MicroLED около 20000 часов по сравнению с OLED около 5000 часов)
  • Теоретически более высокая яркость и более высокая контрастность (лабораторные значения: MicroLED примерно 200 лм / Вт по сравнению с OLED примерно 100 лм / Вт)
  • Отсутствие перманентных эффектов выгорания при воспроизведении долговечных неподвижных изображений или графических логотипов
  • Более устойчив к воздействию окружающей среды, например, к УФ-излучению, влаге и кислороду.

недостаток

  • Дороже в массовом производстве, поэтому рынок еще не освоен (2020 г.)

различия

В отличие от OLED, которые состоят из органических молекул, MicroLED состоит из нитрида индия-галлия InGaN.

Преимущества и недостатки по сравнению с ЖК-дисплеями (со светодиодной подсветкой)

преимущества

недостаток

  • Дороже в массовом производстве, поэтому рынок еще не освоен (2020 г.).

История и техническое развитие

  • Гигантские экраны с обычными светоизлучающими диодами (LED) в качестве самосветящихся пикселей для стадионов и публики существуют с середины 1990-х годов, когда отдельные светодиоды красного, зеленого и синего цветов производились в больших количествах.
  • Неорганические полупроводники на основе MicroLED были впервые разработаны исследовательской группой под руководством Хунсина Цзяна и Цзинъю Линя в Техасском техническом университете в 2000 году.
  • В 2012 году Sony представила на кристалл LED - телевизор, первый в мире прототип MicroLED TV (55 дюймов в полном HD).
  • Sony продает модульную систему Crystal LED на коммерческой основе с 2017 года в больших количествах , модули со светодиодами в качестве самосветящихся пикселей, с помощью которых можно реализовать проекционные экраны любого размера. В 2018 году компания Samsung представила аналогичную коммерческую систему с The Wall .
  • Тайваньский производитель PlayNitride с 2017 года производит цветные и цветные прозрачные и гибкие экраны MicroLED в качестве прототипов с технологиями сборки, печати и штамповки.
  • Проекционные экраны с высоким разрешением 4K Ultra HD или киноэкраны продаются компанией Samsung Onyx Cinema LED с 2018 года и LG как LED Cinema с 2020 года . В настоящее время неизвестно, могут ли все эти экраны быть назначены как MicroLED, поскольку нет четкого определения того, когда экран является экраном MicroLED или экраном LED, если он имеет размер 50  мкм , это не будет экран MicroLED.
  • На выставке CES 2019 компания Samsung представила прототип 75-дюймового 4K UHD MicroLED.
  • В 2019 году MicroLED был представлен в виде кремниевой пластины в качестве прототипа. С 2019 года стало возможным использовать так называемый процесс GaN-on-Si для реализации монохромного (одноцветного) дисплея с адресуемыми светодиодами с высоким разрешением на интегральной схеме. Так, производитель Jasper Display Corp с моделью JD2552, такой как модель JD2124 с 2019 года, имеет 0,55-дюймовый экран MICROLED с разрешением 1920 × 1080 или, например, 1,2-дюймовый экран с разрешением 4096 × 2400 об. По словам производителя, в настоящее время основным рынком сбыта является индустрия дополненной реальности , военная и автомобильная промышленность, а также часовая промышленность. Благодаря специальной оптике цветной экран также можно построить из трех монохромных экранов MicroLED. Другим производителем в этой области является Plessey Semiconductors Ltd , которая, например, представила на Display Week 2019 прототип 0,7-дюймового экрана Full HD MicroLED.
  • На выставке IFA 2019 13 сентября 2019 года корпорация TCL представила свой экран MicroLED для кинотеатра The Cinema Wall с диагональю 132 дюйма и разрешением 4K UHD.
  • На Displayweek в октябре 2020 года PlayNitride / Tianma продемонстрировали прототип 7,6-дюймового (с разрешением 720x480 пикселей) прозрачного цветного экрана MicroLED.
  • В октябре 2020 года TCL / CSoT продемонстрировала прототип 4-дюймового (320x180 пикселей) прозрачного цветного экрана MicroLED.
  • В конце 2020 года Samsung объявила о производстве своего первого «потребительского» ( потребительского ) телевизора MicroLED (110 дюймов, 4K UHD), который будет массово производиться с 2021 года. Говорят, что цена на телевизор составляет около 150 000 долларов.

Прототипы и производственные процессы

Техника сборки, печати и штамповки

Микроскопические светодиоды автоматически устанавливаются на поверхность экрана роботом, что является очень медленным и сложным процессом. Тайваньский производитель PlayNitride с 2017 года производит цветные и цветные прозрачные и гибкие экраны MicroLED. Однако производитель использует процесс массопереноса, в котором отдельные светодиоды удаляются из разрезанной пластины в группе, а затем штампуются на поверхности экрана. По заявлению производителя, прозрачность прозрачных экранов MicroLED выше, чем прозрачных ЖК- или OLED-экранов.

Кремниевая пластина

Микро-светодиодные матрицы производятся монолитно в периодическом процессе на подходящей подложке из сапфира или кремния . Предпочтительным материалом является неорганический монокристаллический нитрид галлия (GaN), который эпитаксиально формируется на подложке. Однако, в отличие от предыдущего производства, светодиоды впоследствии не режутся, а вместо этого остаются в качестве матрицы дисплея . Необходимая новая структура с множеством проблем, таких как легирование для разных цветов, контакт в виде матричного устройства, механическая стабильность во время переноса с производственной подложки на подложку дисплея, еще не решена таким образом, чтобы такие дисплеи можно было использовать для коммерческих продуктов. . Компания Apple Inc. видит потенциал в этой новой технологии, и поэтому компания-первопроходец приняла технологию LuxVue .

Рынок и коммерческое использование

Из-за низкого энергопотребления светодиоды MicroLED подходят для очень маленьких устройств (таких как умные часы , смартфоны , планшеты и ноутбуки ), а также для телевизоров и экранов кинотеатров. Однако экономичная миниатюризация продвигается медленно, поэтому в 2020 году массовое производство телевизоров для конечных пользователей не будет .

веб ссылки

Видео

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Новое поколение дисплеев Elektroniknet.de от 2 ноября 2016 г.
  2. ↑ И. Озден, М. Диань, А.В. Нурмикко, Дж. Хан и Т. Такеучи: матрично-адресный элемент 1024, излучающий синий свет, диодная матрица InGaN с квантовыми ямами. В кн . : Phys. Статус Solidi. а 188, 139 (2001). [[DOI: 10.1002 / 1521-396X (200111) 188: 1 <139 :: AID-PSSA139> 3.0.CO; 2-;]]
  3. ↑ HW Choi, CW Jeon, MD Dawson: Нитридный микродисплей с высоким разрешением 128 × 96. В: IEEE Electron Device Lett. 25 277 (2004). DOI: 10.1109 / LED.2004.826541
  4. ↑ HX Jiang и др. Микро-светодиодные и детекторные матрицы для мини-дисплеев, сверхяркие светоизлучающие диоды, освещение, а также УФ-детекторы и датчики изображения. Патент США 6,410,940
  5. ↑ Светодиоды микродисков на основе GaN. В: Прил. Phys. Lett. 76, 631 (2000). DOI: 10.1063 / 1.125841
  6. ↑ InGaN / GaN светоизлучающие диоды микродисков, соединенные квантовой ямой. В: Прил. Phys. Lett. 77, 3236 (2000). DOI: 10.1063 / 1.1326479
  7. ↑ III-нитридные синие микродисплеи. В: Прил. Phys. Lett. 78: 1303 (2001). DOI: 10.1063 / 1.1351521
  8. ↑ Sony. В: microled-info.com. Accessed 15 января 2020 года .
  9. ↑ 75-дюймовый телевизор Samsung MicroLED 4K - огромный шаг в будущее. В: theverge.com. 6 января 2019, доступ к 15 января 2020 .
  10. ↑ Объединительная плата CMOS. Jasper Display Corp. (ОДК), доступ к 29 сентября 2020 .
  11. ↑ Плесси подписывает соглашение о стратегическом партнерстве с Jasper Display, чтобы использовать объединительную плату Джаспера на пластинах GaN-on-Silicon. В: https://www.microled-info.com/ . 14 сентября 2018, доступ к 29 сентября 2020 года .
  12. ↑ TCL показывает свое кино Стену на выставке IFA 2019 - «4K плиточного Micro-LED дисплей 132. В: . Microled-info.com 9 августа 2019, доступ к 15 января 2020 .
  13. ↑ Samsung выпустит телевизоры MicroLED меньшего размера в 2021 году. В: microled-info.com. 8 января 2021, доступ к 15 января 2021 .
  14. ↑ Дэвид Мерфи: Apple приобретает технологию производства светодиодных дисплеев LuxVue . В: PC Mag . 3 мая 2014 года.
  15. ↑ Альваро Кампос: Почему Apple Inc. купила этот стартап Micro-LED Tech? . 13 мая 2013 г.