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小米12|自發光屏幕的“新皇之爭”—OLED與Micro/Mini LED分析( 四 )

小米科技小米12


來自三星Display官網對于MicroLED的介紹
而MicroLED能實現的另外一點就是省電和超高的亮度 ， 在傳統LCD電視中 ， 顯示效率約為3% ， LCD中的TFT的損耗很小 ， 因為它是電壓驅動的 。 但是由于彩色濾光片、偏光片和LC材料中的能量損失 ， 所以就導致LCD的效率很低 。 而MicroLED由于結構簡單 ， 能耗較小 ， 擁有更高的光電轉換效率 ， 功率消耗量可低至LCD的10%、OLED的50% ， 在大幅度減少單位用電的同時還允許更高的能量用于直接發光 ， 讓最高亮度可以去到近2000尼特 。
來自三星Display官網對于MicroLED的介紹
MicroLED幾乎集合了OLED和LCD的所有優點 ， 兼顧了高亮度、高色域、高對比度 ， 又能做到長壽命、省電、柔性屏 。 可以說是未來屏幕的集大成者 ， 那為什么MicroLED擁有這么多優點還沒有普及呢？
可以說成也蕭何敗也蕭何 ， MicroLED的優勢就是來自于它多達百萬級的微米LED ， 而難度也出現在這上面 。 目前 ， MicroLED主要有三個技術難點和問題 ， 量子效率Droop效應（有效發光面有限、紅光LED效率低）、驅動能力匹配問題（需要高電流、低功耗的驅動材料）、巨量轉移問題（工藝要求高、精度要求高、成本高） 。 而最重要的問題就出現在巨量轉移問題上 。
巨量轉移示意圖
巨量移植技術是目前MicroLED的主流、理想制造技術 ， 由于MicroLED是以微米級為單位的二極管 ， 需要在硅晶圓上來制造 ， 而非直接在屏幕基板上制造 。 所以這就需要讓在硅晶圓上生產出來的微米LED移植到屏幕的基板上 。 這其中的轉移技術就叫做巨量移植 。 由于待轉移的微米LED晶片 ， 大約為頭發絲的1/10 ， 需要精度很高的精細化操作；一次轉移需要移動幾萬乃至幾十萬顆以上的LED ， 數量十分巨大 ， 要求有極高的轉移速率 ， 這就讓該技術的實現難度有了較高的挑戰 。
巨量轉移示意圖 ， 來自eeNews
同時 ， 制造海量的微米LED的成本也比較昂貴 ， 以一塊2K分辨率的MicroLED屏幕舉例 ， 其就需要1105萬顆微米LED才能實現 ， 在當前的制造難度下 ， 其就決定了MicroLED的成本與售價肯定是不菲的 。 目前在民用領域中 ， MicroLED還沒有正式的量產產品 ， 上一個離我們比較近的產品是三星的TheWall商用屏幕 ， 三星的TheWall電視采用了806.4×453.6mm的MicroLED面板模組構成 ， 每個模組具有960×540分辨率 ， 無邊框設計 ， 可完美拼接 。 每個模組都有250-2000nits亮度 ， 約10000:1的對比度 ， 16bit顏色深度 ， 高達100/120Hz刷新率 。 可以通過模組的拼接來自由組合屏幕大小 ， 最高可以選裝292英寸的產品 。 售價也超過了驚人的10萬美金 。
雖然 ， MicroLED在技術和成本、制造上仍然有著不小的難點 ， 但也不阻止各大屏廠以及大品牌對它的渴望 。 世界最成功的科技品牌之一的蘋果就在2020年開始布局MicroLED ， 蘋果與臺灣省LED生產商晶元光電和臺灣省液晶面板制造商友達光電合作建造新工廠 ， 該工廠將位于新竹科學園區龍潭分廠 ， 蘋果的總投資估計為新臺幣100億美元（3.34億美元） 。 蘋果在一份公開報告中表示：“與OLED一樣 ， Micro-LED也是自發光的 。 然而 ， 與OLED相比 ， Micro-LED可以支持更高的亮度、更高的動態范圍和更廣的色域 ， 同時實現更快的更新速率、更廣的視角和更低的功耗 ， 這些都是蘋果青睞的品質 。 ”
在MicroLED普及后 ， 相信其一定會成為未來屏幕材質的首要選擇 ， 而且其模塊化的組裝方式 ， 可以讓屏幕根據用戶的心意來進行定制 ， 讓屏幕也可以進入“DIY時代” 。
來自三星Display官網對于MicroLED的介紹
總結：本期的《硬件編年史》 ， 我們分析總結了目前自發光屏幕陣營（OLED、MiniLED、MIcroLED）三大產品線的實現技術與優缺點 。 目前的自發光屏幕做得比較成熟、市場接受度高的產品為OLED ， 但OLED并不會制霸自發光屏幕陣營榜首很久 ， 因為MiniLED會在這幾年實現彎道超車 ， 待分區背光技術與控制芯片成熟后 ， 其壽命長、無衰減、不燒屏的優勢就會凸顯出來 。 而Micro-LED則是未來20年屏幕發展的大趨勢 ， 模塊化、微型化的產品形態 ， 高亮、廣色域、高對比、省電、反應快的特點都讓它可以笑到最后 。

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