Что такое microLED

MicroLED (он же micro-LED, mLED, µLED) — самая новая и ожидаемая разработка в сфере дисплеев, которую прочат в «убийцы» OLED и квантовых точек. Официальной информации по microLED очень мало, и собирать ее приходится буквально по крупицам.
Есть множество разных определений microLED (micro light-emitting diode), и самое простое звучит как «технология микроскопических неорганических самосветящихся светодиодов». О ее потенциале говорит список интересантов. Даже такие гиганты, как Apple и Facebook, приобрели занимающиеся microLED стартапы, чтобы использовать их разработки в экранах своих будущих устройств.
Спешим огорчить тех, кто уже потирает руки в предвкушении. Согласно последним новостям, первые серийные microLED-дисплеи мы увидим не ранее 2023 года в некоторых смарт-часах. Появления телевизоров и мониторов на массовом рынке не стоит ожидать ранее 2026 года — и это по самым оптимистичным прогнозам, которые были сделаны еще до пандемии COVID-19. Разумеется, самые нетерпеливые смогут прибрести эксклюзивный microLED-TV хоть завтра, если их не смутит цена в сотни тысяч или даже миллионы долларов. Немного истории
Технология была открыта около 20 лет назад группой ученых из Texas Tech University. Главной проблемой, которую не могли решить, было отсутствие управления диодами. Наконец, в 2011 году создали первый активноуправляемый самоизлучающий microLED-дисплей с разрешением 640 x 480 пикселей, который умел показывать движущиеся изображения.
В 2012 году японская Sony продемонстрировала первый рабочий прототип microLED-телевизора, названный Crystal LED. Он имел разрешение Full-HD и содержал шесть миллионов светодиодов. Уже эта модель превзошла обычные ЖК-телевизоры по контрастности, цветовому охвату и скорости отклика. С того времени в гонку за microLED включилось более сотни компаний: Samsung, LG, Konka, Facebook (InfiniLED), Apple (LuxVue) и многие другие. В 2017 году Sony представила свое новое видение microLED — CLEDIS (Crystal LED Integrated Structure). Компания утверждала, что может предложить контрастность не хуже, чем у OLED, при яркости более 1000 нит. Действительно громко технология заявила о себе в 2018 году на CES, когда Samsung показала свои телевизоры серии The Wall. В отличие от коммерческих CLEDIS, первые гражданские модели Samsung нам обещали уже в 2019, потом в 2020 году, но воз и ныне там. Релиз 75-дюймового microLED-телевизора, на котором компания сосредоточила усилия, снова отложен на неопределенный срок. Как сообщается, корейский технологический гигант столкнулся с целым рядом финансовых и производственных проблем и на сегодняшний день еще даже не приступил к серийному изготовлению microLED-матриц. Строение microLED
Матрица microLED представляет собой набор миниатюрных цветных самоизлучающих неорганических светодиодов на подложке. Размер диодов, как правило, не превышает нескольких микрон. Как и в других типах матриц, для управления каждым пикселем используются тонкопленочные транзисторы (TFT). MicroLED не имеет дополнительной подсветки: каждый субпиксель светится сам. Структура матрицы очень похожа на OLED, но вместо органического материала здесь используется неорганический нитрид галлия (GaN). Также в отличие от современных телевизионных OLED с изначально белыми субпикселями, в microLED пиксель сразу набирается из трех цветных светодиодов, а потому дополнительные цветофильтры не требуются. Ключевая сложность технологии — микроскопический размер диодов, которые должны быть в сто раз меньше обычных. Уникальной особенностью телевизионных microLED является модульная конструкция. Дисплею можно придать практически любую форму, соотношение сторон и даже размер. Разрешение может составлять 2K, 4K, 8K и 16K, а плотность пикселей не зависит от размера экрана. Границы между модулями при этом не видны, так как толщина рамок составляет не больше межпиксельного расстояния. По этой же причине отсутствуют и внешние рамки. На CES 2020 новейшую панель от Samsung собирали прямо на глазах изумленных зрителей. В новой генерации The Wall сочленение модулей не требует даже кабелей — блоки соединяются по принципу конструктора и подключаются автоматически, а процессор телевизора выстраивает изображение, исходя из количества сегментов. Благодаря любви производителей к приставкам mini-, micro- и nano-, которыми они хотят подчеркнуть особенности своих технологий, microLED периодически путают с Mini-LED. Последняя является лишь особым видом задней подсветки, которая состоит из обычных уменьшенных светодиодов и имеет увеличенное количество зон локального затемнения. Достоинства технологии
Объективно рассуждать о преимуществах microLED, которая еще не вышла в серийное производство, сложно. Мы можем только скомпилировать потенциальные плюсы, о которых нам рассказывают разработчики технологии.
Яркость. Согласно спецификациям, уже сейчас яркость microLED-панелей преодолела планку в 1000 нит. Это позволяет реализовать все возможности технологии HDR и комфортно смотреть такой телевизор в светлом помещении.
Глубина цвета. Десятибитная матрица обеспечивает качественную передачу изображения без резких цветовых переходов.
Бесконечная контрастность и идеальный черный реализуются за счет полного индивидуального отключения любого пикселя (аналогично OLED).
Угол обзора. Благодаря небольшому количеству слоев, microLED имеет максимальные углы обзора без потерь и инверсий.
Цветовой охват. Уже сейчас этот параметр достигает 140 % sRGB и 85 % Rec.2020. Последний показатель планируют довести до 100 %, применив к microLED технологию квантовых точек (QNED).
Высокая энергоэффективность. Казалось бы, непринципиальная для телевизоров характеристика становится актуальной, когда речь идет об огромных диагоналях, которые характерны для microLED.
Отсутствие выгорания. MicroLED — основная надежда пользователей, которые не покупают OLED-телевизоры именно по этой причине. Как утверждают специалисты, используемый в microLED нитрид галлия не подвержен выгоранию. Так ли это, мы узнаем еще нескоро.
Модульная конструкция дает возможность собрать домашний кинотеатр любой диагонали (вплоть до 292 дюймов и даже больше) и, наконец, забыть о проекторах. Известные недостатки microLED
Плотность пикселей — пока не самая сильная сторона microLED. Проблема заключается в блочной конструкции — при текущей ppi рамки по периметру модулей равны по толщине расстоянию между пикселями (чтобы не образовывался шов на экране). Соответственно чем выше будет ppi, тем сложнее будет это реализовать.
Толщина. Перед вами изображение одного из блоков SONY ZRD-2 (CLEDIS). Как видите, тонким его назвать сложно. Сложное производство. Основная проблема microLED-телевизоров связана с переносом и закреплением на подложке миллионов светодиодов. Для создания, например, 4К-матрицы необходимо установить и правильно настроить 25 миллионов неорганических светодиодов с одинаковыми размерами и яркостью, что для серийного изготовления является задачей очень трудной. Отсюда проистекает следующий недостаток современных microLED.
Высокая стоимость. Одним из когда-то заявленных преимуществ microLED является меньшая (по сравнению с OLED) себестоимость производства. Конструктивно microLED-матрица устроена проще чем OLED, а светодиоды из нитрида галлия дешевле органических и меньше подвержены выгоранию. Однако, как говорилось выше, возникли некоторые технологические и производственные барьеры, а потому цена современных microLED стремится к бесконечности.
Предложения на рынке
Samsung анонсировала несколько коммерческих и гражданских образцов microLED TV. Для домашнего использования компания планирует продавать телевизоры с диагональю экрана 75, 88, 93 и 110 дюймов. Кроме возможных размеров и невероятной пиковой яркости в 5000 нит, подробных технических характеристик на официальном сайте производителя найти не удалось. В середине 2020 года LG представила свою 163-дюймовую модель MAGNIT LSAB009, которая стала ответом инженеров компании на самсунговскую The Wall. Из известных характеристик отметим небольшие модули размером 150 × 168,8 мм с разрешением 160 × 180 пикселей, пиковую яркость 1200 нит и беспроводное соединение блоков. Заявленный срок службы составляет 100 000 часов. Ни Samsung, ни LG цены на свои устройства пока не озвучивали (хотя по слухам, один модуль The Wall стоит около 22 000 долларов, но это не точно). Зато это сделала компания Sony. Энергоэффективный светодиодный дисплей CLEDIS представляет собой сборку из множества блоков размером 403 x 453 мм (320 x 360 точек). Для разрешения FHD потребуется 18 таких модулей, 4K — 72 модуля, 8K — 288 модулей, 16K — 576 модулей. Теперь самое интересное — цена одного блока составляет 10 000 долларов. Предлагаем вооружиться калькулятором и сосчитать, во сколько нетерпеливому и состоятельному пользователю обойдется такая microLED-панель. И не забудьте, что для работы дополнительно потребуется один или несколько контроллеров ZRCT-100/ZRCT-200. Более «бюджетный» вариант от китайского производителя Konka обойдется минимум в 240 000 долларов за 118-дюймовый телевизор и внушительные 1 260 000 долларов за 236-дюймовую 8K-модель.
Заключение
MicroLED — молодая и прогрессивная технология. Говорят, за ней будущее. Однако в ближайшие годы мейнстримом она точно не станет. Отсутствие выгорания, большие размеры, высокая пиковая яркость, идеальный черный — звучит очень заманчиво. Но вот самое главное обещание — низкую стоимость — производители пока выполнить не могут. Да, часы и смартфоны появятся быстрее и будут стоить адекватных денег, но главные ожидания пользователей связаны с телевизорами и мониторами. После анонса microLED нашлись желающие немедленно «похоронить» OLED-телевизоры, ведь по словам разработчиков, новая технология «имеет все плюсы OLED и лишена ее недостатков». Однако перед microLED стоит еще много нерешенных задач, а у OLED есть внушительная фора в 15 лет.
Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-133-televizoryi-4k/37370-chto-takoe-microled/