2020 год станет первым годом появления дисплеев Micro LED. Сообщается, что завод, в который инвестировала Apple, в 2023 году также будет производить дисплеи Micro LED для Apple Watch. Последние будут обладать рядом существенных преимуществ, таких как: высокая яркость, низкое отражение, энергосбережение, высокое разрешение, высокая контрастность, практически полное отсутствие выгорания экрана и длительный срок службы.
Это сделает микросветодиодные дисплеи наиболее важной инновацией в области дисплейных технологий и точкой притяжения инвестиций за последние годы. Рост микро-светодиод неизбежно образует «смесь» с такими понятиями, как мелкошаговый светодиодный дисплей и мини светодиодный дисплей. Так в чем же разница между малым шагом, мини и микро?
Светодиодный дисплей с малым шагом, очень историческое определение
Невозможно проверить, как давно появились светодиодные изделия с малым шагом. Этот временной промежуток составляет не менее 10–15 лет. Однако массовая популярность таких изделий насчитывает всего около 5 лет.
Внутри отрасли и большинства институтов, занимающихся исследованием отраслевых данных, П2.5 Нижеперечисленные изделия считаются “светодиодными дисплеями с малым шагом пикселя”. Этот показатель шага пикселя также имеет четкое “значение для системы отображения”. То есть, 100-дюймовый экран может вмещать контент с разрешением 800*600 пикселей в одну точку.
Для системы отображения с соотношением сторон 4:3 формат 100 дюймов составляет 2,03 метра в ширину и 1,52 метра в высоту; для Экран с соотношением сторон 16:9, формат 100 дюймов имеет ширину 2,15 метра и высоту 1,35 метра. Около 15 лет назад контент высокой четкости и стандарты были недостаточно богаты, включая внутренние и наружные «не очень большие светодиодные рекламные экраны, в основном с использованием 4:3 Содержание размером 800*600». Поэтому продукты, несущие эту четкость содержания, стали отправной точкой «светодиодов с малым шагом» по традиции.
Однако с развитием технологий технология светодиодов с малым шагом продолжает совершенствоваться, а интервалы продолжают сокращаться. Четкость видеоконтента также постоянно улучшается, так что сегодня 4К и концепция сверхвысокой четкости 8K, психологический стандарт концепции «малого шага» людей. Прогресс также наблюдается — многие производители подняли порог входа для малого шага до 2 мм или 1,8 мм: визуально подразумевается, что 100 дюймов могут переносить контент высокого качества «точка-точка».
Даже для домашних светодиодных дисплеев с большим экраном начальная производительность требует 100-дюймового 4K-дисплея, то есть шаг пикселя около P0.5. Таким образом, какой продукт является светодиодным дисплеем с мелким шагом, это концепция с богатыми историческими коннотациями, и это также концепция, которая постоянно меняется с технологической модернизацией, и это также концепция, которая тесно связана с конкретными приложениями и сценариями.
Конечно, как исследовательскому учреждению, необходимо придерживаться стандарта P2.5; однако в эпоху, когда P1.0 совершил всеобъемлющий прорыв, необходимо дальнейшее исследование стандартного подразделения, такого как основанная на реальности концепция «тонкого шага», предложенная некоторыми производителями.
Концепция мини-светодиодов, переходный стандарт определения
Шаг пикселя светодиодного дисплея постоянно уменьшается, и размер используемых светодиодных кристаллов также должен уменьшаться — однако очевидно, что более мелкие частицы светодиодных кристаллов упаковываются и интегрируются с “более высоким” “техническим содержанием” и “более высокими требованиями”.
“Подходящий шаг пикселя, соответствующая зрелость процесса и соответствующий размер кристаллов светодиодов”. Три “соответствия” стали ключевой основой для зарождения концепции мини-светодиодов. Другими словами, для дисплейных систем, особенно для продуктов с шагом пикселя менее P1.0, с точки зрения требований к яркости, почти все кристаллы светодиодов размером 10 микрон могут соответствовать требованиям. Однако, учитывая “особенности и сложность процесса интеграции”, светодиодные экраны с шагом пикселя P1.0, в настоящее время использующие кристаллы размером 200-300 микрон, временно являются “лучшим” выбором.
Это меньше, чем традиционные кристаллические частицы светодиодов, но это не «чрезвычайно крошечный» размер кристаллических частиц светодиодов, это становится концепцией мини-светодиодов. В частности, это в основном относится к продуктам с размером кристаллических частиц светодиодов в диапазоне 100–300 микрон. Теоретически, эти кристаллические частицы светодиодов могли бы производить светодиодные дисплеи с малым шагом со спецификациями P0.4-P1.2. —— Конечно, продукты с большим расстоянием также могут использовать технологию мини-светодиодов.
В то же время технология мини-светодиодов имеет и другое значение: новый источник подсветки в эпоху HDR-дисплей на ЖК-экранах. В качестве жидкокристаллической подсветки светодиодные матрицы не требуют очень высокой плотности частиц, но требуют несколько более высокой яркости.
Например, 8K-телевизоры могут иметь эффективность менее 10% от подсветки до яркости экрана, а яркость подсветки должна быть более мощной. В настоящее время слишком маленькие частицы кристаллов светодиодов некомпетентны, но технология мини-светодиодов лучше.
Однако, как приложение подсветки, мини-светодиод также имеет особую область: то есть, чтобы обеспечить подсветку для ЖК-экранов, таких как мобильные телефоны и умные часы, ему по-прежнему требуются частицы светодиода меньшего размера. Эти области продукции, будь то мини или микро, требуют специального анализа продукта.
Подводя итог, можно сказать, что использование технологии мини-светодиодов имеет соображения «зрелости и сложности процесса», а также «требования к точечной интенсивности света», и это также связано с шагом пикселя экрана дисплея или структуры матрицы. В то же время, продукты мини-светодиодов также могут использовать технологии, такие как упаковка «все в одном» (например, популярная упаковка «четыре в одном» в 2018 году) для достижения «максимального потенциала и эффективности» традиционной системы процесса поверхностного монтажа.
Концепция мини-светодиодов — технология, которая действительно открывает будущее
В светодиодном дисплее частицы кристаллов светодиодов постоянно становятся все меньше и меньше: поскольку плотность пикселей и разрешение PPI системы отображения становятся все выше и выше; в то же время световая эффективность материала светодиодов также становится все выше и выше. Если не принимать во внимание сложность и стоимость процесса интеграции, уровень более мелких частиц кристаллов светодиодов станет технологией с двойными преимуществами в производительности и стоимости, и даже могут родиться новые области применения.
Например, с 2014 года Apple изучает возможность использования сверхтонких светодиодных экранов на экранах умных часов. Поскольку, как экран умных часов, он должен быть небольшим, и ему требуется относительно длительное время ожидания. Встроенный батарея смарт-часов не может быть больше, и иногда его нужно использовать при ярком освещении. В то же время эти условия выполняются, ЖК- и OLED-дисплей Ни один из них не компетентен.
Напротив, микро-светодиодные продукты обладают лучшей способностью соответствовать вышеуказанным высоким требованиям. Последние новости предполагают, что умные часы Apple могут впервые использовать микро-светодиодный дисплей в 2023 году – и на однодюймовом экране, отображающем информацию высокой четкости, очевидно, что шаг пикселя достигнет крошечных значений. Это означает, что размер кристаллических частиц светодиода очень мал.
В отрасли продукты с размером кристалла светодиода менее 100 микрон или даже 3–10 микрон обычно называют микротехнологией. Этот вид продукта теоретически может обеспечить потребности VR-дисплея сверхвысокой четкости около глаза до 200-дюймового экрана сверхвысокой четкости — в зависимости от предельной разрешающей способности человеческого глаза и требований к яркости пикселей на больших расстояниях, светодиодные экраны большего размера, «не холодные» в отношении микротехнологии.
Поскольку кристаллические частицы светодиодов в микросветодиодных изделиях очень малы, шаг пикселя конечного продукта также очень мал (не более 1 мм или даже десятков микрон), технология микро-светодиодного дисплея вряд ли сможет унаследовать существующую технологию упаковки, тестирования, технического обслуживания и полного машиностроительного производства.
То есть технология поверхностного монтажа светодиодов была полностью заменена технологией «массового переноса», которая относится к микроэре: для сравнения, мини-светодиоды могут использовать технологию массового переноса или пакет «четыре в одном» + технологию поверхностного монтажа.
Таким образом, микротехнология, от конечной формы продукта (однодюймовые или даже более мелкие сверхчеткие дисплеи до 200-дюймовых больших экранов) и системы технологического процесса (высокоточный массоперенос стал обязательной технологией) «полностью изменила светодиод. Показать» исторический аспект. Именно технология отображения действительно открывает новую эру. И в контексте непрерывной зрелости микротехнологии необходимость в мини-светодиодных продуктах значительно снизится.
В целом, рост и замена таких концепций, как «малый шаг», «мини» и «микро», отражает улучшение тонкости светодиодных дисплеев и постоянную «миниатюризацию» соответствующего размера кристаллических частиц светодиодов; от поверхностного монтажа до массопереноса; это даже приносит другие ключевые достижения в области материалов, такие как постоянная модернизация промышленных технологий, таких как стеклянная подложка TFT для замены печатных плат.
Подвести итог
Small-pitch LED — это просто усовершенствованная технология светодиодного дисплея, которая еще больше сокращает расстояние между ламповыми шариками на светодиодном модуле. Она в основном используется в сценариях отображения большой площади, таких как комнаты мониторинга и лекционные залы.
Мини-светодиоды и микро-светодиоды являются дальнейшими усовершенствованиями светодиодов и обычно используются в небольших дисплеях, таких как телевизоры с сенсорным экраном и мобильные телефоны.
В то же время этот прогресс также значительно расширил сферу применения светодиодных дисплеев: от самой ранней простой наружной рекламы до высококачественных дисплеев для помещений, и даже современных цветных телевизоров, будущей виртуальной реальности, XR, умных часов или приложений для экранов смартфонов и т. д., что создает пространство для дальнейшего роста отрасли и открывает огромные возможности для обогащения в светодиодной отрасли.
