老马第一次看到三星采用Micro LED技术的The Wall应该是在2018年的CES上,然后这几年间也不断在各种展会到看到110英寸的Micro LED产品,今年AWE上三星又发布并展示了价格更为“亲民”的89英寸Micro LED,售价“仅仅”为749999元。但是远观永远不如近距离触摸并体验这款产品的时候,虽然已经“阅机无数”,依然被惊起一身的鸡皮疙瘩。那真可谓是,“琴瑟和鸣音韵美,高山流水雅韵深。花间蝶舞亮色彩,月下清辉醉人心”啊!
后液晶的时代,显示技术百花齐放。OLED电视已经占领了一部分高端市场,MINI LED作为背光源也在不断提高中高端电视的表现,Micro LED被业界普遍认为是次时代的显示技术,想要产品化还需要时日。但是作为全球电视销量老大,三星再一次表现了其非凡的魄力和技术创新能力,于2020年展示了全球首款家用110英寸的Micro LED并于2022年正式国内开售,售价高达1049999元。
而2023年,三星89英寸Micro LED的发布,一方面为三星Micro LED的产品线构筑了更加完善的矩阵体系,另一方面更是Micro LED创新技术,在寻找更广阔市场认可度上的一次产品探索。生而不凡的三星89英寸Micro LED,在使用寿命、交互效率、响应速度、可信赖性等各方面均有更加卓越的表现。尤其是在画质的飞跃和极具创新感的未来元素表达上更为亮眼。这样一款产品究竟在技术上有什么突破?为什么只有三星才能最快将其量产?未来什么时候才可以普及开来,且听老马细细道来……
先说什么是LED,才能更好地理解什么是Micro LED。LED就是发光二极管(Light emitting diode),是一种我们中学就学过的半导体发光组件。各种LED已经在我们的生活中随时可见了,比如老马家早就全部换成了LED灯照明,LED灯寿命长、耗电量低、可以做到很轻薄,还可以随时调整色温。我们平时看到的显示PPT的会议大屏,也基本都是LED,只不过那种屏幕无论是LED灯珠还是间距点阵还比较大,贴近看就成了麻子,受物理条件限制分辨率也做不高。
Mini LED和Micro LED其实就是单个发光单元更小、间距更细密的LED,Mini LED其晶粒尺寸在50~200微米,而低于50微米的就可以称之为Micro LED了。当下我们可以看到市面上有不少Mini LED电视,其实并不是用Mini LED来直接显示,而是用来做液晶电视的背光源。其目的是缩小单个背光灯源的尺寸,让一个光源只负责几百个甚至更少的像素量,这样就能通过分区控光间接提高对比度。目前市面上的主流Mini LED电视通常背光有数千-数万个Mini LED 灯,屏幕被划分为上百个独立的调光区域。
然而,纵使 Mini LED 如此精细,也难以与OLED这种像素级控光相比,灯珠数量越多在对比度上也只能是无限接近于OLED。所以有句话说, Mini LED也只是一个过渡技术,是近几年的方向,但不是最终方向。Mini LED 还不够小,目前显示行业努力的最终方向,也是即将引起显示技术革新的就是Micro LED技术。
如果小到了Micro LED这种尺寸,再去给液晶做背光,无疑是暴殄天物。在传统电视的尺寸和分辨率下,这个尺寸足以作为单个像素存在,这也是为什么无数大厂会大力发展 MicroLED的原因,是因为在对比度上它可以和OLED一样做到最纯净的黑。
而且,Micro LED 几乎解决了 LCD 和 OLED的缺点。首先是不需要再当别人的陪衬,Micro LED 自己足够小,组合起来就是显示面板,不需要在液晶板下面做 LCD 的背光。从而让Micro LED有模块化特性、可以将体积和重量分解,甚至比 OLED 屏幕还薄。
当 Micro LED 作为独立的像素,意味着可以单独控制每个像素的开关,因此也可以降低能耗。以上两点是 LCD 在移动端被 OLED 打败的主要原因,具有这些优点,让Micro LED 有资格在移动端叫板 OLED。
最重要的是,Micro LED也解决了OLED最大的两个问题,亮度和寿命。因为它的无机二极管血统,三星Micro LED显示亮度可以轻松达到2000nits。另外, Micro LED的无机属性也让其有了更长的使用寿命。
综上,Micro LED技术拥有高解析度、高亮度、高对比度、高色彩饱和度、低功耗、反应速度快、厚度薄、寿命长等诸多优势,几乎是完美的显示解决方案。但是最大的问题还是以目前的工艺水准,做一台能够售卖的Micro LED显示产品太难了!
文接上段,想制造一台Micro LED显示设备,在现阶段还是非常困难的。因为整个产业还处于发展初期,并不像液晶显示那样有成熟的上下游分工,仅仅造出一块完美的Micro LED显示面板的工作量都是非常可怕的,面临的技术瓶颈包括磊晶、芯片、转移、全彩化、电源驱动、背板、检测及修复技术等等。
这上面的每两个字背后都是涉及很多光学、材料、工艺上的难点。以行业内讨论最多的巨量转移为例,巨量转移技术主要是将数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒快速且精准地转移到驱动电路基板上,并与驱动电路之间形成良好的电气连接和机械固定。其技术瓶颈来自于不同应用产品规格不同,需使用不同的巨量转移方式,而不同巨量转移方式其设备精密度、制程良率、制程产能、设备及制程成本也不尽相同。转移完后的Micro LED芯片如何快速检测及维修,更是决定制程成本的关键。
三星VD事业部Micro LEDTeam长孙泰龙出席并介绍到:“三星投入了很多的时间和资源开发出难度很高的工艺,包括将每个模块上超过50万个LED从Wafer转移到TFT上的技术、高效稳定的LED/基板连接技术以及无缝技术等,让更多追求高端生活品质的消费者享受到三星Micro LED带来的至臻体验。”
据悉,三星这款89英寸产品的Micro LED晶体是从蓝宝石衬底上生长,采用激光巨量转移技术转移到雕刻了LTPS TFT的玻璃基板上,而不是传统的PCB板,以求降低成本,并提高良品率,还兼顾了节能。面板背光芯片是由三星控股的PlayNitride提供的34×58微米LED芯片,是三星迄今为止使用的尺寸最好的LED芯片。
在Micro LED面板构建完成后,三星还将对每个像素点进行超过600小时的点亮检查,确保每一个像素点的完美。
虽然制造工艺困难重重,但是Micro LED却是结构最简单的显示面板,没有背光,没有模组,甚至没有彩色滤光片和偏光膜。因为每个像素都是独立控制的,所以制造的时候可以选择制造成一个多像素的显示模块,最终再把他们经过基于深度学习的自动组装技术“拼合”起来。这样做的目的,一是基于制造成本,另外一大优势是万一有某个像素点损坏,还可以非常方便地通过模块替换工艺完成替换维修。更贴心的是,三星还开发了移动端APP可以对替换后的显示均匀度等进行校准。
因为Micro LED确实是一项理论上无短板的显示技术,无数显示大厂都投入重金对Micro LED进行研究,包括苹果、LG、三星,还有中国的TCL、华为、康佳等等,我们也在很多展会上看到各家“摆出来”的原型机。但是为什么三星可以“敢为天下先”,把这样一项最前沿技术产品化?看过很多技术文章,越来越敬畏的老马认为,这背后一定有着巨大的投入和深入的钻研,才让三星的产品可以领先完成生产发售的要求。三星通过改善芯片表面结构确保了画面的均匀度及视角特性,并将这些技术进行保密化运营,因此即使能找到相同的LED元件,也很难实现三星Micro LED产品所呈现的画质。
面对Micro LED何时能普及的问题时,三星表示:行业进程很难预测,但三星一定是行业引领者。
请原谅老马谈到技术就收不住,毕竟这项技术从理论阶段到眼前实实在在的产品还是非常震撼的。但是技术强大只是一台电视的根本,在89英寸的Micro LED新品上,我们依然能看见三星在整机方面的独特风格和超强实力。
先要说设计,第一眼就能惊艳我们视觉感官,内外高度统一的极致美学是三星电视一贯的坚守。89英寸Micro LED因为结构简单,也不需要对驱动单元封边,可以将屏占比做到了99.9%,极限弱化边界。
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