Что такое Micro LED и Mini LED? Новейшие технологии отображения

Если вы в последнее время следите за технологиями отображения, вы, вероятно, слышали о терминах Micro LED и Mini LED. Но что на самом деле означают эти термины и как они соотносятся? Сегодня мы разберемся с этим подробнее.

Что такое мини-светодиод?

Mini LED — это высокопроизводительная технология отображения нового поколения. Она привлекает внимание благодаря значительному повышению качества. Она демонстрирует превосходные показатели в таких ключевых областях, как яркость, контрастность, точность цветопередачи и комфорт для глаз. Многие ведущие мировые компании, производящие светодиодные дисплеи, уже вкладывают значительные средства в её усовершенствование. Вот что обеспечивает её эффективность:

Основная технология:

Главное отличие мини-светодиодов от традиционных светодиодов? Размер. Мини-светодиоды составляют всего 1/10 размера стандартных светодиодов. Такой малый размер позволяет производителям разбивать экран на сотни или даже тысячи независимых «зон». Каждая зона может самостоятельно регулировать яркость или затемнять её. Функция, называемая локальным затемнением, обеспечивает гораздо более глубокий чёрный цвет и более чёткую контрастность, чем у старых дисплеев.

Почему мини-светодиоды лучше традиционных ЖК-дисплеев

По сравнению с классическими ЖК-экранами, Mini LED имеют больше преимуществ:

Более яркие и контрастные изображения:

Функция локального затемнения устраняет «свечение», характерное для ЖК-дисплеев (где тёмные области выглядят серыми). Результат? Более реалистичные сцены, независимо от того, смотрите ли вы фильм или играете.

Насыщенные, точные цвета:

Он охватывает более широкую цветовую гамму, поэтому оттенки остаются реалистичными. Другими словами, никаких выцветших красных или тусклых синих оттенков.

Более плавное движение:

Большинство мини-светодиодных экранов поддерживают частоту обновления до 240 Гц. Это означает меньше задержек, размытости и разрывов изображения. Идеально подходит для динамичных игр и спортивных трансляций.

Более длительный срок службы, меньшее потребление энергии:

 Прямая подсветка экономит электроэнергию, поскольку освещаются только нужные зоны. Более того, мини-светодиоды служат дольше, чем старые CCFL-лампы и обычные светодиоды, поэтому вам не придётся менять дисплей так часто.

Легче для глаз:

Более мелкие шарики уменьшают мерцание экрана, что снижает нагрузку на глаза во время длительной работы или игровых сеансов.

Где вы увидите мини-светодиод

• Мини-светодиоды используются не только в телевизорах, но и во многих других отраслях:
• Предлагаются: Более яркие цвета и глубокие оттенки черного цвета делают фильмы и передачи более яркими даже в хорошо освещенных помещениях.
• Игровые мониторы: Высокая частота обновления и низкая задержка дают геймерам конкурентное преимущество.
• Гарнитуры дополненной и виртуальной реальности: Яркость и контрастность делают виртуальные миры более захватывающими.
• Электронные доски: Четкий текст и яркие визуальные эффекты помогают презентациям выделиться.
• Автомобильные дисплеи: Он выдерживает яркий солнечный свет (что критически важно для приборных панелей) и потребляет меньше энергии, увеличивая срок службы батареи.
• Рекламные щиты: Высокая яркость привлекает внимание даже в солнечные дни.

Что такое микросветодиод?

Если Mini LED — это «шаг вперёд», то Micro LED — это, скорее, «революция». Иногда его называют mLED или μLED, и это технология отображения, построенная на микромасштабных полупроводниковых светоизлучающих элементах. Можно представить себе частицы размером менее 50 мкм (тоньше человеческого волоса).

Эти крошечные блоки образуют массив, и каждый из них действует как отдельный пиксель: он может включаться/выключаться независимо и им можно точно управлять.

Что считается «микро-светодиодом»?

Разные компании определяют Micro LED по-разному. Например:

PlayNitride и Sony:

Если размер кристалла менее 50 мкм (или площадь светоизлучающей поверхности менее 0.003 мм²), то светодиод называется Micro LED. Всё, что находится между стандартными светодиодами и Micro LED, называется Mini LED.

LEDinside (прошлое и настоящее):

Раньше пороговое значение составляло 100 мкм (выше 100 мкм = мини-светодиод, ниже = микросветодиод). Теперь добавлена ​​важная деталь: микросветодиод не должен иметь сапфировой подложки и иметь толщину менее 75 мкм.

Некоторые производители:

Они ещё строже. Они утверждают, что для Micro LED не требуется сапфировая подложка, а толщина микросветодиодов должна быть менее 50 мкм, а для Mini LED — от 50 до 250 мкм.

Немного непонятно? Возможно, немного. Но основная идея остаётся прежней: Micro LED меньше, точнее и гибче, чем Mini LED.

Почему Micro LED может заменить LCD и OLED

Технология Micro LED сочетает в себе лучшие светодиодные технологии с новыми инновациями. Поэтому она является серьёзным претендентом на смену LCD и OLED. Вот её сравнение:

Характеристика	Микро светодиодный	ЖК-дисплей	OLED
Самосвет	Да	Нет (нужна подсветка)	Да
Энергопотребление	~10% LCD, ~50% OLED	Высокий	Средняя
яркость	В 30 раз ярче, чем OLED	От низкого до среднего	Средняя
Разрешение	Более 1500 PPI	До ~500 PPI	До ~1000 PPI
Время реакции	наносекунд	миллисекунды	микросекунды
Продолжительность жизни	100,000 + часов	50,000–60,000 часа	30,000–50,000 часа
Диапазон температур	-50 120 ° C до ° C	0 ° C до 40 ° C	-20 50 ° C до ° C

Кроме того, Micro LED поддерживает бесшовное соединение, что позволяет создать экран размером со стену. Они могут работать при экстремальных температурах.

Где будет светиться микросветодиод ?

Micro LED пока находится на ранней стадии разработки, но его потенциал огромен. Существует два основных варианта его применения:

 Дисплеи с высоким PPI (более 1000 PPI)

Это крошечные экраны с высоким разрешением. Они идеально подходят для гарнитур дополненной и виртуальной реальности (AR/VR). Для реалистичного изображения на дисплеях, расположенных близко к глазам, необходимы яркость, скорость и чёткость, и технология Micro LED обеспечивает все три преимущества. Например:

Компания JBD уже производит Micro LED VGA-дисплей для дополненной реальности: его размер всего 0.13 дюйма, но разрешение — 640×480.

По мере того, как технологии виртуальной реальности и дополненной реальности переходят от корпоративного (военного, медицинского) применения к потребительскому, технология Micro LED станет ключевым фактором, позволяющим сделать гарнитуры легче и эффективнее.

Дисплеи с низким PPI (менее 1000 PPI)

Они охватывают более крупные или более повседневные устройства:

Носимые устройства (умные часы): Небольшие экраны (менее 2 дюймов) снижают производственные затраты, поэтому умные часы, вероятно, станут первым сегментом, где технология Micro LED получит широкое распространение. Она достаточно яркая для использования на открытом воздухе и потребляет мало энергии. Поэтому она идеально подходит для носимых устройств.

Телефоны и планшеты: Энергоэффективность Micro LED может увеличить время автономной работы (огромное преимущество для смартфонов). Но до этого еще 3-4 года. Сначала нужно решить проблемы, связанные со стоимостью и технологиями.

Телевизоры: В первую очередь Micro LED получат телевизоры высокого класса. Это решает проблему выгорания пикселей у OLED-телевизоров и устраняет проблему тусклости ЖК-экранов. Идеально подходит для больших экранов премиум-класса.

Гигантские дисплеи: 146-дюймовый «The Wall» от Samsung и 440-дюймовый 8K-экран Crystal LED от Sony демонстрируют возможности:

• Нет швов
• Потрясающая яркость
• Четкое разрешение 8K.

Сначала они появятся в музеях, на стадионах и в дорогих магазинах.

Автомобили: Micro LED работает в экстремальных температурах и поддерживает гибкие/прозрачные дисплеи. Это идеальное решение для салонов автомобилей будущего. Эти экраны становятся все больше и более интегрированными.

Большие проблемы Micro LED

Несмотря на все свои обещания, Micro LED — непростая задача. Вот основные препятствия:

Эффективность чипа падает с увеличением размера

По мере уменьшения размера микросветодиодов (менее 20 мкм) их эффективность резко падает, особенно у красных чипов. Красные чипы могут быть в 5 раз менее эффективны, чем синие или зелёные. Некоторые компании пытаются решить эту проблему, используя «BGRR» (дополнительные красные чипы), но это означает больше переходов. Это требует более высоких затрат.

Массоперенос — это кошмар

Чтобы создать экран Micro LED, необходимо перенести миллионы крошечных чипов с исходной подложки на панель драйвера. Для экрана 8K это более 33 миллионов чипов. Один неровный чип создаёт «мёртвый пиксель», и количество ошибок быстро растёт. Этот процесс сейчас медленный, подвержен ошибкам и дорогой.

Большинство компаний используют метод склеивания пластин или чипов, но он подходит только для одноцветных печатных плат. Лазерный перенос может решить проблемы с полноцветной печатью, но эта технология пока не готова к массовому производству.

Полноцветные дисплеи — штука сложная

Есть два способа сделать Micro LED полноцветным:

• RGB-чипы: Каждый пиксель состоит из красного, зелёного и синего чипов. Проблема? Сделать так, чтобы все три чипа были одинаково яркими и эффективными. Потому что красные чипы всё ещё остаются слабым местом.
• Синие/УФ-светодиоды + цветные фильтры: Используйте синие или ультрафиолетовые светодиоды с квантовыми точками или люминофорами для создания красного и зелёного цветов. Однако квантовые точки не выдерживают нагревания, поэтому требуется дополнительное охлаждение, и добиться равномерной цветопередачи на экране сложно.

Где Micro LED находится сегодня

Несмотря на трудности, технология Micro LED набирает обороты. Над ней работают более 160 компаний и лабораторий по всему миру, включая таких гигантов, как Apple, Samsung, Sony и TCL, а также стартапы, такие как JBD и PlayNitride. Только в Китае в гонке участвуют более 60 команд.

• Прогресс набирает обороты:
• Эффективность красных чипов повышается.
• Скорости массопереноса становятся выше.

Появляется новая технология, такая как «монолитный микросветодиод», хотя пока он все еще монохромный, типа синего или зеленого.

Начался запуск новых продуктов: Sony и Samsung продемонстрировали телевизоры с Micro LED-подсветкой, а компания TCL выпустила первые полноцветные очки дополненной реальности с Micro LED-подсветкой под названием Thunderbird.

Эксперты полагают, что технология Micro LED появится в носимых устройствах и гарнитурах дополненной реальности в течение следующих 2–3 лет, а затем к 2027 году — на телевизорах и автомобилях. К тому времени объём поставок может превысить 10 миллионов устройств. Они ставят её в один ряд с технологиями LCOS и DLP в сфере дополненной реальности.

Подводя итог

Mini LED — это «здесь и сейчас». Они уже улучшают телевизоры, мониторы и автомобильные дисплеи, принося пользователям очевидные преимущества. Micro LED — это «будущее», технология, которая может переосмыслить использование дисплеев — от крошечных экранов умных часов до гигантских рекламных щитов.

Оба устройства расширяют границы возможностей дисплеев. И по мере снижения цен и развития технологий мы будем видеть их всё больше дома, в автомобилях и карманах. Мы уверены, что они сделают изображение ярче, чётче и захватывающим, чем когда-либо прежде.