Науковий прогрес постійно стає рушійною силою розвитку сучасних технологій які оточують нас в повсякденному житті. Одним і таких наявних прикладів є винайдена технологія – MicroLED. Загалом нічого нового просто звичайні світлодіоди зробили мікроскопічними та розмістили їх дуже щільно один коло одного. В результаті таких змін вдалось отримати суттєво інші візуальні характеристики дисплеїв. Високі значення якісних показників дисплеїв на основі microLED світлодіодах забезпечують феноменальні властивості та говорять про їх велике майбутнє в перспективі і тому вже зараз можна сказати що це перевищує технологічні можливості OLED та LCD/LED матриць. Додатково стало зрозуміло, що використання дисплеїв на основі MicroLED значно розширює їх можливості, наприклад можливо їх необмежене використання в портативних пристроях таких як гарнітури, плеєри, ноутбуки та багато інших спеціалізованих пристроїв. Єдиною суттєвою складністю даної технології це налагодження його промислового випуску, тому як виконання операцій під час виробництва таких матриць повинно здійснюватися з надвисокою точністю. Саме тому більшість ведучих світових виробників включились з розробку даної технології та її адаптації до промислових потужностей.
Пристрої на основі технології MicroLED являють собою великі керовані масиви напівпровідникових світлодіодів, які випромінюють світловий потік в залежності від рівня прикладеної до них напруги. Кожний окремий піксель являє собою так звану світлодіодну тріаду RGB (червоний, зелений та синій), розмір якої в межах 100 мкм, що орієнтовно має товщину менш ніж одна десята товщини людської волосини. Додатково є можливість керування кожним окремим пікселем, тобто за необхідністю його можна просто вимкнути забезпечивши необхідну яскравість зображення. Безпосередньо колір кожного окремого пікселя формується завдяки ступеню яскравості кожного окремого субпікселя. Саме завдяки такій нібито простій структурі були отримані неперевершені якісні характеристики контрасту та яскравості.
Історія винаходу
Напівпровідникова технологія microLED (µLED) була вперше винайдена в 2000 році дослідницькою групою з професорів Хунсин Цзян ти Цзин Лін (Hongxing Jiang, Jingyu Lin) з Техаського технічного університету, коли вони працювали в Державному університеті штату Канзас. Після першого звіту про електричні властивості microLED на основі напівпровідників нітриду галію індію (InGaN) виявлено багато пов'язаних із цим потенційних застосувань.
- - Перші дослідні масиви світлодіодів та мікродисплеї на основі InGaN в основному керувались пасивно.
- - Перший активно-випромінюваний відеоемісійний InGaN microLED мікродисплей у форматі VGA (640 x 480 пікселів, розміром 12 мікрон та 15 мікрон між ними), що мав низький рівень споживаної напруги був реалізований у 2011 році.
- - Перші вироби на основі microLED технології були продемонстровані компанією Sony у 2012 році але вони мали вкрай високу вартість.
На сьогоднішній день понад 130 компаній беруть участь у дослідженнях та розробках microLED технології. Вважається, що пристрої на базі MicroLED світлодіодів є альтернативою світлодіодним панелям OLED та LED/LCD типів і найближчому майбутньому стануть повноцінною їх заміною.
Переваги та Особливості MicroLED
Висока яскравість та контраст
У випадку з MicroLED матрицями маємо унікальні результати з практично нескінченними рівнями контрасту завдяки використанню мікроскопічних розмірів світлодіодів та незалежній один від одного керованості. В наявності можливість вимикання кожного конкретного світлодіоду масиву. У даній технології не використовуються фільтри кольору і яскравість діодів досягає просто неймовірних значень. Наприклад, максимальна яскравість OLED панелей досягає значень в межах 1000 нт, тоді як MicroLED телевізори можуть з легкістю досягати значень в межах 4000 нт., що не є межею і з часом розвитку технології може збільшитись до рівнів 10000 нт..
Швидкість реакції
Завдяки використанню світлодіодів з маленьким розмірам можна говорити про високі значення реакції матриць. Враховуючи той факт, що OLED матриці вже мають цей параметр в межах мікросекунд, то у випадку з MicroLED матрицями можливо говорити про зменшення цього параметру в тисячі раз, до рівня декількох наносекунд.
Низький рівень споживаної потужності
Завдяки такій простій структурі матриці та відсутності блоку підсвітки можливо отримати суттєве зниження споживаної потужності, а саму у РК-дисплеїв на 90% а у OLED на 50%. Цей фактор вкрай важливий, тому як розширюються можливості використання даної технології у портативних пристроях наприклад у мобільних телефонах, збільшуючи час їх автономної роботи.
Строк служби
Завдяки використанню неорганічних матеріалів можна говорити про подовжений строк служби матриці, тому як незважаючи на всі переваги органічних матеріалів, вони мають властивості швидкого вигорання. Орієнтовно заявляються строки служби в межах 11 000 годин безперервної роботи без будь-якої втрати якості зображення (це приблизно 11 років).
Кут огляду та дизайн
Завдяки використанню мікроскопічних розмірів світлодіодів маємо великий кут огляду в межах 180 градусів і мінімальну товщину екрану навіть у порівнянні з OLED- матрицями, що значно розширює можливості використання MicroLED-панелей.
Складнощі технології
Основною складністю MicroLED технології - це вирішення питань їх масового промислового випуску, тому як вкрай важко створювати світлодіодні масиви великих розмірів. Проблема складається в тому, що необхідно перенести та закріпити мільйони мікроскопічних світлодіодів з надвисокою точністю на поверхі матриці. Тобто для розуміння суті проблеми, треба щоб кожний піксель вмістив в собі 3 окремі мікроскопічні світлодіоди, тобто по факту в 4К панель має мати коло 25 млн. мікроскопічних світлодіодних ліхтаря. Одним з шляхів вирішення такої проблеми, це створення одночіпових масивів з можливістю їх подальшого об’єднання у екрани з великими діагоналями.
LG Electronics і технологія microLED
Розвиток Технології к і більшість провідних компаній корпорація не залишилась осторонь від розвитку та впровадження у виробництво даної технології. Враховуючи всі переваги даних типів матриць LG Electronics включилась в подальшу розробку та впровадження їх в серійне виробництво.
- - На початку 2018 року компанія LG Electronics зареєструвала три нових торгових марок: XµLED, SµLED, та XLµLED, які будуть зв’язані з технологією MicroLED.
- - Як було анонсовано попередньо на виставці IFA-2018 в Берліні показала відвідувачам свою 173” MicroLED 4K матрицю (4.4 метра). Дана новинка мала модульну конструкцію і дозволяє підібрати розмір екрану в залежності під побажань користувача.
- - На виставці InfoComm 2019 в м. Орландо, штат Флорида (США) продемонструвала MicroLED матрицю з підтримкою формату 8К. Особливістю цієї матриці було те, що вона була створена з використанням мікроскопічних світлодіодів розміром 50 мкм.(приблизно половина товщини людської волосини).
- - На виставці CES 2020 в м. Лас-Вегас, США була показана 8K MicroLED матриця розміром 144".
- - В кінці літа 2020 року компанія оголосила про можливість замовлення та регулярний продаж дисплеїв моделі LSAB009 "LG Magnit" з діагоналлю екрана 163 дюйми, що мають крок пікселя 0,97 мм та побудовані з використанням технології microLED.
