Обновление долгожданных и неуловимых дисплеев Micro LED

В последнее время технология Micro LED вызвала значительный ажиотаж среди разработчиков потребительских товаров. Этот инновационный подход использует отдельные самосветящиеся светодиоды в качестве пикселей, тем самым устраняя необходимость в подсветке. Результатом является дисплей, который может похвастаться как глубоким контрастом OLED, так и яркостью и устойчивостью, присущими ЖК-светодиодным дисплеям, и при этом избегает проблем с выгоранием.

Часто люди спрашивают о будущих возможностях технологии Micro LED и о том, когда обычные потребители смогут купить телевизор или монитор, использующий это инновационное решение. Позвольте мне поделиться последними новостями об этой долгожданной, но в настоящее время труднодоступной технологии отображения.

Еще много лет впереди

Стоит отметить, что массовое производство потребительских товаров Micro LED еще не стало реальностью из-за продолжающихся проблем, таких как высокие производственные затраты и жесткая конкуренция со стороны других передовых технологий отображения, таких как OLED. В настоящее время телевизоры Micro LED можно купить, но их непомерные ценники (часто достигающие шестизначных цифр) делают их недоступными для большинства потребителей.

Как энтузиаст технологий, я был проинформирован Эриком Виреем, главным аналитиком по дисплеям в Yole Intelligence, что, судя по всему, нам придется ждать еще пять лет, прежде чем мы сможем получить в свои руки по-настоящему инновационные потребительские продукты.

Согласно заявлению, полученному по электронной почте от производителя дисплеев AUO, они намерены создать ориентированные на потребителя продукты Micro LED в течение ближайших двух лет. Компания активно изучает различные приложения Micro LED.

Что касается использования за пределами автомобильной промышленности, технология дисплеев Micro LED от AUO используется в носимых устройствах, таких как умные часы для моды. Ожидается, что к 2023 году эта технология будет готова к массовому производству, а к 2025 году она может стать доступной. Заглядывая вперед, AUO намерена расширить использование более крупных дисплеев Micro LED на телевизоры, ноутбуки и компьютерные мониторы в течение следующих двух лет.

Хотя существует большой интерес со стороны технических экспертов и производителей экранов, широкое признание технологии OLED представляет собой проблему для Micro LED, чтобы войти в потребительские товары. Это связано с тем, что многие покупатели уже знакомы с преимуществами OLED и, возможно, использовали его в течение довольно долгого времени. Кроме того, достижения в технологии OLED за последние несколько лет сделали ее более яркой и более экономичной.

Хотя технология Micro LED может преодолеть некоторые недостатки OLED, она пока не пользуется такой же популярностью на потребительских рынках. Поэтому любая компания, выпускающая продукцию Micro LED, должна информировать потребителей о преимуществах этой технологии отображения и объяснять, почему она превосходит OLED или другие экономически эффективные альтернативы. Следовательно, значительная часть отрасли Micro LED концентрируется на разработке уникальных приложений, таких как создание прозрачных дисплеев для транспортных средств, больших коммерческих экранов, рекламы, дополненной реальности (AR) и многого другого, чтобы выделиться.

Как подписчик, я делюсь идеями Росса Янга, генерального директора Display Supply Chain Consultants (DSCC). Вопреки ожиданиям, он не предвидит коммерческого дебюта Micro LED в мониторах или ноутбуках к 2025 году. Вместо этого он выделяет другие экономически эффективные решения, которые, как ожидается, окажутся в центре внимания.

Эксперт отметил, что, хотя, скорее всего, в гигантских телевизорах можно будет обнаружить незначительное количество технологии Micro LED, быстрое распространение ЖК-экранов, особенно 100-дюймовых и более по значительно сниженной цене, вряд ли приведет к резкому росту спроса на телевизоры Micro LED.

По словам Вирея, на данный момент лучшим вариантом для использования Micro LED в потребительских товарах в 2025 году являются смарт-часы.

Самые большие препятствия

Одним из существенных препятствий для широкого использования технологии Micro LED является ее стоимость из-за большого количества микросветодиодов, необходимых для каждого устройства. Поскольку каждый пиксель в устройстве Micro LED использует один красный, один синий и один зеленый светодиод, это означает, что для телевизора 4K (3840 x 2160 x 3) требуется приблизительно 24 883 200 микросветодиодов.

Помимо сложностей проектирования, существуют технические препятствия в производстве светодиодов, в частности, процессы переноса и сборки микро-светодиодов. Эти проблемы не обязательно увеличиваются с количеством светодиодов, вместо этого они, как правило, больше зависят от размера или площади дисплея. По сути, стоимость рассчитывается за квадратный сантиметр ($/см²). Например, умные часы, площадь которых составляет примерно 12 квадратных сантиметров, будут иметь значительно более низкую стоимость сборки по сравнению со 100-дюймовым телевизором, площадь которого составляет около 28 000 квадратных сантиметров. По сути, процесс сборки для большего дисплея будет стоить примерно в 2333 раза дороже, чем для умных часов, хотя важно отметить, что это упрощенное объяснение основных сложностей.

Кроме того, достижение стабильной производительности при использовании микросветодиодов оказалось сложной задачей из-за сложности конструкции и использования в этих изделиях мелких деталей.

По словам Вирея:

Когда вы собираете 25 миллионов крошечных микросветодиодов, похожих на бактерии, с точностью всего в 1 или 2 микрона и пытаетесь выполнить эту задачу менее чем за 15 минут, неизбежно, что некоторые светодиоды будут неисправны, а соединения будут плохими. Крайне важно найти эти дефектные и заменить их. К сожалению, в настоящее время этот процесс крайне неэффективен и дорог. На мой взгляд, управление выходом и ремонт являются сегодня основными проблемами для производства доступных дисплеев Micro LED.

Частой проблемой, с которой сталкиваются производители, является минимизация зазора или шага пикселя между пикселями на дисплеях, чтобы он был незаметен для человеческого глаза.

Идеальная плотность пикселей для экранов зависит от их разрешения и размера. Например, для 75-дюймового 4K Micro LED TV требуется шаг пикселя 0,43 мм, что соответствует примерно 59 пикселям на дюйм (ppi). С другой стороны, для более крупного 146-дюймового Micro LED TV, такого как «The Wall» от Samsung, предположительно требуется шаг пикселя около 0,84 мм, что эквивалентно примерно 30 ppi.

Вирей поделился, что проблема, связанная с этим барьером, была значительно решена, и вот почему: некоторые компании Micro LED продемонстрировали дисплеи для умных часов с впечатляющими 326 пикселями на дюйм (ppi). Это соответствует шагу 0,08 мм, что намного плотнее, чем требуется для любого телевизора. Другими словами, он не рассматривает шаг как существенное препятствие. Вместо этого основной проблемой по-прежнему остается снижение затрат.

Последние продукты Micro LED

Хотя технология Micro LED, возможно, еще несколько лет не будет широко доступна по приемлемым ценам, некоторые ее виды начинают появляться на рынке.

Есть обнадеживающий сигнал от телевизоров серии C Micro LED, недавно представленных Awall на выставке CES. Цены на эти телевизоры начинаются от 7990 долларов за дисплей 21:9, 75 дюймов с шагом пикселя 1,2 мм, в то время как сопоставимый 89-дюймовый телевизор Samsung 4K Micro LED имеет шаг приблизительно 0,8 мм (по данным Digital Trends). Самый дорогой дисплей Micro LED на сайте Awall стоит 49 900 долларов за экран 16:9, 162 дюйма с шагом пикселя 0,9. Невероятно, но эти цены считаются доступными для дисплея Micro LED в настоящее время. Эти устройства продаются как модульные, что говорит о том, что Awall ожидает, что (обеспеченные) потребители будут покупать несколько телевизоров, которые можно будет объединить для расширения области просмотра.

Несмотря на то, что продукция Awall недоступна большинству потребителей по этой цене, ее ожидаемый выпуск в этом квартале может снизить первоначальную стоимость технологии Micro LED. Модульная природа этих продуктов позволяет людям изначально приобрести 75-дюймовую панель и позже расширить ее для большей области просмотра. Такая многопанельная конструкция помогает справиться с проблемами нагрева, которые возникают, когда множество небольших светодиодов расположены близко друг к другу, хотя есть риск, что изображение будет выглядеть фрагментированным, если вы сидите слишком близко к телевизорам.

Новое достижение в области дисплеев Micro LED появилось у компании Nanosys, которая поставляет квантовые точки. Они представили прототип того, что они называют «ультрафиолетовым дисплеем MicroLED с преобразованием цвета [квантовыми точками]». Этот прототип дисплея для умных часов был разработан CTC, подразделением Foxconn, и он использует четыре ультрафиолетовых светодиода на пиксель в качестве резервного решения на случай отказа любого субпикселя.

По словам технологического журналиста Джеффри Моррисона, во время производства может возникнуть неисправный субпиксель, что будет устранено путем распыления цвета неисправного субпикселя. Ожидается, что этот дополнительный субпиксель увеличит стоимость этого производственного процесса примерно на 33%. Однако эксперты прогнозируют, что улучшенный выход в результате этого изменения сделает это стоящей инвестицией.

На выставке CES 2025 представленное устройство смогло достичь яркости в 1000 нит, а Foxconn предсказала, что такое устройство может достичь до 3000 нит. Джефф Юрек, вице-президент по маркетингу Nanosys, сообщил мне, что потенциально оно может выйти на рынок уже в следующем году. Хотя эта технология может быть применима к большим экранам, я ожидаю, что сначала она появится в компактном формате, например, в часах.

Главное преимущество UV Micro LED перед обычными Micro LED заключается в простоте производства. Печать всех трех цветов на четырех субпикселях обеспечивает большую гибкость и позволяет создавать безупречные дисплеи, что является сложной задачей для традиционных Micro LED, по словам руководителя. Что касается качества изображения, UV Micro LED имеет схожие преимущества с другими Micro LED, такие как идеальный черный цвет, чрезвычайно высокая яркость и потенциальная экономия энергии (в зависимости от конкретной сравниваемой системы Micro LED).

Когда Юрека спросили о преимуществах УФ-микросветодиодов в гаджетах с большими экранами по сравнению с обычными микросветодиодами, он подчеркнул их превосходные углы обзора. Однако интеграция УФ-микросветодиодов в более крупные устройства требует модернизации производственного оборудования.

Как энтузиаст технологий, я должен сказать, что в настоящее время в городе есть только одна игра – и она больше ориентирована на компактные экраны. Если вы ищете что-то большее, вам, по сути, понадобится какое-то тяжелое печатное оборудование». (сказал Юрек)

Еще одной веской причиной обратить внимание на Micro LED в этом году может стать неожиданный анонс продукта, который некоторые могут счесть нетрадиционным воплощением технологии Micro LED.

На выставке бытовой электроники (CES) Samsung представила планы по выпуску того, что они называют «первыми в мире телевизорами RGB MICRO LED». Они хвастались, что эти телевизоры обеспечат «первое полноцветное локальное затемнение, минимальное энергопотребление и элегантный дизайн среди потребительских дисплеев». На сайте CES объясняется, что телевизоры используют «индивидуальную подсветку RGB MICRO-размера (красный, зеленый и синий) через еще меньшие светодиоды, расположенные на задней стороне основной панели». Samsung намерена внедрить эту технологию в телевизоры 4K размером 75 и 85 дюймов, а также в модель 8K размером 98 дюймов.

В отличие от обычных экранов Micro LED, телевизоры Micro LED от Samsung не производят собственного света. Однако это не уменьшает восторга энтузиастов Micro LED, как заявил Вирей. По его словам, телевизоры Samsung расширяют возможности технологии LCD, делая ее грозным конкурентом OLED-экранам.

Он добавил:

Вероятно, что Samsung использует передовые технологии производства и сборки, изначально разработанные для технологии Micro LED при создании этого экрана. Поскольку полноценные Micro LED не ожидаются еще несколько лет, выгодно, что эти технологии могут быть использованы в коммерческих целях уже сейчас. Это мотивирует компании продолжать разрабатывать технологии [Micro LED].

Кроме того, Вирей прогнозирует, что технология, похожая на «RGB Micro LED» от Samsung, может стать обычной функцией в устройствах среднего уровня в течение следующих 2–3 лет. Это быстрее, чем ожидаемое появление настоящих вариантов Micro LED для потребителей.

2024 год также ознаменовался значительными достижениями в технологии Micro LED. Например, AUO представила самый большой на тот момент одномодульный дисплей Micro LED — 31-дюймовую панель, предназначенную для мониторов. Конкретное разрешение не было раскрыто, но AUO упомянула, что максимальная яркость составляет 500 нит. Хотя они намекнули на возможные применения в «медицинском управлении», не так уж и сложно представить, что эта технология будет адаптирована для потребительских 31-дюймовых мониторов в ближайшем будущем.

Кроме того, я пообщался с Aledia, французской технологической фирмой, специализирующейся на микросветодиодных чипах для дополненной реальности, умных часов и различных целей. Недавно эта компания объявила о создании завода стоимостью 200 миллионов долларов, посвященного микросветодиодам для дисплеев дополненной реальности. Пьер Лабуас, генеральный директор, сообщил, что массовое производство начнется в этом году. Цели Aledia включают достижение существенных успехов в 2025 году за счет предоставления прототипов микросветодиодов ключевым партнерам и повышения производительности нового производственного предприятия.

«Ожидается, что мелкосерийное производство ускорит выход на рынок, начиная с конца 2025 года и продолжаясь до начала 2026 года и далее», — отметил он. Однако Лабуас не прогнозирует, что мониторы Micro LED выйдут на потребительский рынок в этом году. Вместо этого он предполагает, что игровые мониторы могут стать одними из первых, кто примет эту технологию раньше других типов мониторов.

Ожидается, что в 2025 году технология микросветодиодов для телевизоров и компьютерных экранов станет свидетелем значительного скачка вперед, а не просто постепенных улучшений… Сектор переходит от экспериментальных стадий к широкому проникновению на рынок, причем, как отметил Лабуас, основными движущими факторами его широкого внедрения станут игровые мониторы, дополненная реальность и автомобильное применение, а не телевизионные приложения.

Микросветодиоды в автомобилях

За пределами сферы потребительской электроники разумно ожидать, что Micro LED также может найти свою нишу в транспортных средствах. Например, AUO недавно продемонстрировала «умную приборную панель», где технология Micro LED была интегрирована в такие компоненты, как центральная консоль, люк на крыше, окна и рулевое колесо.

По словам AUO, они активно сотрудничают со своими клиентами в создании интерактивных технологий микросветодиодных дисплеев. Они уже продемонстрировали «медиа-панель Micro LED», которая крепится к передней части электромобиля Sony Honda Mobility в качестве демонстрации.

В недалеком будущем я ожидаю стать свидетелем интеграции дисплеев Micro LED в автомобильный сектор, как и заявила компания AUO.

Продолжайте ждать

Продолжается дискуссия о том, сможет ли Micro LED успешно занять нишу на рынке, конкурируя с OLED и менее дорогими альтернативами, такими как электролюминесцентные дисплеи на квантовых точках (QDEL). Чтобы узнать больше о QDEL, ознакомьтесь с нашим подробным объяснением.

Некоторые эксперты, с которыми мы консультировались, считают, что QDEL может быть продан вместе с технологией Micro LED и/или OLED, в то время как другие считают, что пока преждевременно предсказывать, будут ли эти технологии дополнять друг друга. Только когда QDEL выйдет на рынок, что, по оценкам, произойдет в 2026 году, мы получим более ясную картину ситуации.

Безусловно, технология Micro LED действительно вызывает большой ажиотаж среди энтузиастов технологий. Однако важно отметить, что широкая доступность и финансовая доступность еще не достигнуты, а это значит, что нам нужно будет поддерживать высокий уровень ожиданий еще несколько лет.

Смотрите также

2025-02-12 15:56