ไมโคร LED ส่องสว่างเส้นทางจอแสดงผลโปร่งใส

การผสมผสานระหว่างการแสดงผลและความโปร่งใสจะนำไปสู่สถานการณ์การใช้งานที่ไม่เคยมีมาก่อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่เทคโนโลยีการแสดงผลแบบใดที่เหมาะสมที่สุด จอแสดงผลโปร่งใส? ความพยายามอย่างต่อเนื่องของ LCD และ OLED ในการไมโคร LEDฉันพบ "คำตอบที่ถูกต้อง" แล้ว!

ไมโคร LED เทคโนโลยีจอแสดงผลชนะการแข่งขันในด้านจอแสดงผลโปร่งใส

ในงาน WAIC 2024 เลโนโวนำเสนอแล็ปท็อปจอโปร่งใสเครื่องแรกของโลก ซึ่งใช้หน้าจอ Micro LED โปร่งใสขนาด 17 นิ้ว ในงาน Touch Taiwan 2024 AU นำเสนอจอแสดงผล Micro LED 3 มิติแบบสองชั้นขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ขนาด 30 นิ้ว ที่ไม่ต้องใช้แว่นตา ก่อนหน้านี้ AU ยังได้แสดงจอแสดงผล Micro LED โปร่งใสขนาด 60 นิ้ว สำหรับสถานการณ์ต่างๆ ในงาน ISE 2024 ในงาน CES 2024 ซัมซุงได้แสดงหน้าจอ Micro LED โปร่งใสเครื่องแรกของตน ในงาน CITE 2024 เทียนหม่า ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ นำเสนอจอแสดงผล Micro LED โปร่งใสรูปทรงพิเศษขนาด 8.07 นิ้ว ความละเอียดสูงถึง 167 PPI ความโปร่งใสสูงสุด 55% ความสว่างเต็มหน้าจอมากกว่า 1500 นิต...

นี่ไม่ใช่สถิติที่สมบูรณ์ แต่ตั้งแต่ปี 2023 จนถึงปัจจุบัน มีบริษัทมากกว่า 15 แห่งทั่วโลกที่แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของ จอแสดงผลไมโคร LED โปร่งใสผลิตภัณฑ์ของ Micro ครอบคลุมตลาดที่หลากหลาย เช่น ยานยนต์ จอแสดงผลทางธุรกิจ ไอที และสินค้าอุปโภคบริโภค จอแสดงผล 3 มิติ ทั้งแบบออลอินวันโปร่งใส จอแสดงผลโปร่งใสขนาดเล็ก และผลิตภัณฑ์จอแสดงผลทางวิศวกรรมที่ตอบสนองความต้องการของหน้าจอขนาดใหญ่แบบต่อ 1*N กล่าวได้ว่านี่คือความสร้างสรรค์และนวัตกรรมของ Micro ไฟ LED โปร่งใส ตลาดกำลังเข้าสู่ช่วงเบ่งบานอย่างเต็มที่

ดังนั้น ในเทคโนโลยีการแสดงผลที่แตกต่างกัน เหตุใดไมโคร LED จึงสามารถดึงดูด "พลังแห่งนวัตกรรมด้านการแสดงผลแบบโปร่งใส" ได้มากกว่า? คำตอบก็คือ เทคโนโลยีการแสดงผล LCD และ OLED ต่างก็มีข้อจำกัดของตนเองที่ไม่เหมาะสมกับการแสดงผลแบบโปร่งใส

ประการแรก อุปกรณ์แสดงผลที่ใช้เทคโนโลยี LCD จำเป็นต้องมีไฟแบ็คไลท์เพื่อให้ความสว่าง จอแสดงผล LCD แบบโปร่งใสต้องใช้ไฟแบ็คไลท์แบบด้านข้าง ไฟแบ็คไลท์แบบแถบแคบด้านข้างมีขนาดเล็ก รูปทรงพิเศษ และประสิทธิภาพที่จำกัดมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับจอแสดงผลโปร่งใสขนาดใหญ่ ความสว่างมักจะไม่สูงพอ ทำให้ผลการแสดงผลบนหน้าจอลดลงอย่างมาก

นอกจากนี้ ระบบไฟแบ็คไลท์ของจอ LCD ยังส่งผลต่อตำแหน่งโปร่งใสของส่วนที่ไม่ใช่พิกเซลบนหน้าจอ LCD แบบโปร่งใส ทำให้ยากที่จะสร้างความแตกต่างของความคมชัดระหว่างพิกเซลของหน้าจอ LCD แบบโปร่งใสกับส่วนที่ไม่โปร่งใสของจอแสดงผล ซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพของภาพอีกด้วย

ประการที่สอง หน้าจอโปร่งใสของเทคโนโลยี OLED มีวางจำหน่ายในผลิตภัณฑ์มากมายในปัจจุบัน โดยมีขนาดหน้าจอสูงสุดถึง 77 นิ้ว และสามารถออกแบบให้รองรับการต่อภาพได้ อย่างไรก็ตาม คุณคือเทคโนโลยีการแสดงผลมักมีประสิทธิภาพด้านความสว่างที่ไม่ดีนัก ตัวอย่างเช่น โครงสร้าง OLED สองชั้นที่ใช้ในจอภาพไอทีนั้นถูกสร้างขึ้นเพื่อปรับปรุงระดับความสว่าง และจอแสดงผลแบบโปร่งใส เนื่องจากใช้พื้นที่หน้าจอขนาดใหญ่เป็นโครงสร้างโปร่งใส แทนที่จะใช้โครงสร้างการสร้างภาพ OLED ทำให้ความสมดุลระหว่างความสว่างและความโปร่งใสยังคงประสบปัญหาอยู่ หากความสว่างไม่เพียงพอ ผลการแสดงผลจะลดลงในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสว่างมาก

อาจกล่าวได้ว่าอุปสรรคสำคัญที่สุดสำหรับการใช้งานจอ LCD และ OLED แบบโปร่งใสคือ "วิธีการเพิ่มความสว่าง" ในเรื่องนี้ ไมโคร LED มีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติ ไมโคร LED ที่ใช้กับจอโปร่งใสสามารถให้ความสว่างได้มากกว่า 1000 นิตได้อย่างง่ายดาย นี่เป็นเพราะประสิทธิภาพการส่องสว่างระดับสูงและมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี LED "ในบรรดาเทคโนโลยีการแสดงผลที่มีอยู่ ไมโคร LED เป็นเทคโนโลยีที่ง่ายที่สุดในการให้ความสว่างสูงภายใต้การทะลุทะลวงสูง" ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมกล่าว

จอแสดงผลไมโคร LED แบบโปร่งใส น้ำหนักเบาและโปร่งใสเพียงพอ

สำหรับข้อดีของจอแสดงผล Micro LED บนหลักการโปร่งใส อุตสาหกรรมเชื่อว่านอกเหนือจากประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงและความสว่างสูงของ LED เองแล้ว ขนาดที่เล็กของผลึก Micro LED ยังเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกด้วย

กล่าวคือ โครงสร้างพิกเซลของจอ LCD และ OLED แบบโปร่งใส เพื่อรักษาระดับความสว่างที่ "เพียงพอ" โครงสร้างพิกเซลจำเป็นต้องมีพื้นที่ตามที่กำหนด ปัจจุบัน จอ OLED แบบโปร่งใสที่เป็นที่นิยมทั่วไปนั้น โครงสร้างพิกเซลและโครงสร้างทึบแสงอื่นๆ โดยพื้นฐานแล้วจะครอบครองพื้นที่ครึ่งหนึ่งของพื้นที่แผงทั้งหมด ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้การส่งผ่านแสงไม่สามารถปรับปรุงได้อย่างมาก

ในทางตรงกันข้าม ผลึกไมโคร LED แทบจะเป็นการเปล่งแสงแบบจุดอย่างแท้จริง ด้วยขนาดที่เล็กกว่า 50 ไมครอน อัตราส่วนพื้นที่บนจอแสดงผลจึงสามารถลดลงเหลือต่ำกว่า 95% ซึ่งหมายความว่ามีพื้นที่ว่างเพียงพอสำหรับการเดินสายพิกเซลและโครงสร้างโปร่งใส ในขณะเดียวกัน LED ที่มีความสว่างสูงจะถูกรวมไว้ในจุดแสง ซึ่งเอื้อต่อการสร้างความคมชัดที่สูงขึ้นระหว่างจุดพิกเซลและส่วนที่โปร่งใส และความอิ่มตัวของสีและความรู้สึกสามมิติของภาพโปร่งใสก็ดีกว่า

แม้กระทั่งการใช้ประโยชน์จากอนุภาคพิกเซลขนาดเล็กของ จอแสดงผลไมโคร LEDบริษัท AU ได้พัฒนาผลิตภัณฑ์จอแสดงผล 3 มิติที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยใช้โครงสร้างพิกเซล Micro LED สองชั้น อุตสาหกรรมเชื่อว่าในอนาคตอาจมีการใช้พิกเซล Micro LED ที่เล็กลงกว่าเดิม เพื่อสร้างหน้าจอพิกเซล Micro LED โปร่งใสหลายชั้น เพื่อให้ได้จอแสดงผล 3 มิติที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าที่ดีขึ้น และอาจรวมถึงผลิตภัณฑ์จอแสดงผลโฮโลแกรมสามมิติด้วย

นอกจากจะช่วยแก้ปัญหาความขัดแย้งระหว่างความสว่างและการโปร่งแสงแล้ว ขนาดที่เล็กจิ๋วและประสิทธิภาพการส่องสว่างที่สูงมากของไมโคร LED ยังสามารถช่วยแก้ปัญหานี้ได้อีกด้วย ไมโคร LED ยังมีข้อดีบางประการในการปรับปรุงความโปร่งใสและเอฟเฟกต์ความคมชัดของจอแสดงผลแบบโปร่งใส เพราะเมื่อเทียบกับจอ LCD และ OLED แล้ว ไมโคร LED ไม่เพียงแต่มีความสว่างสูงกว่าเท่านั้น แต่ยังรักษาความอิ่มตัวและความแม่นยำของสีได้ง่ายในช่วงความสว่างที่ปรับได้กว้างกว่า ซึ่งช่วยให้การออกแบบหน้าจอโปร่งใสมีพื้นที่มากขึ้นในการปรับความสว่างของไมโคร LED ตามแสงสว่างโดยรอบ

แน่นอนว่า ในฐานะเทคโนโลยีเปล่งแสง ไมโคร LED ไม่สามารถเป็นหน้าจอได้ด้วยตัวเอง – มันต้องการวัสดุรองรับ ในแง่นี้ ไมโคร LED ก็มีข้อได้เปรียบเช่นกัน ในด้านหนึ่ง ไมโคร LED สามารถใช้เทคโนโลยีวัสดุรองรับกระจก AM TFT ที่พัฒนาแล้วใน LCD และ OLED ได้ ในอีกด้านหนึ่ง มันยังสามารถใช้ผลิตภัณฑ์วัสดุรองรับกระจก PM ที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานจอแสดงผลไมโคร LED ซึ่งอย่างหลังนี้เอื้อต่อการลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์จอแสดงผลไมโคร LED สำหรับจอแสดงผลขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าไมโคร LED จะมี "คุณลักษณะทางเทคนิค" ที่ดีที่สุดในทางทฤษฎีสำหรับหน้าจอโปร่งใส แต่ภาคอุตสาหกรรมยังคงกล่าวว่าหน้าจอโปร่งใสไมโคร LED จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงในแง่ของความสมบูรณ์ทางเทคนิค ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน หากต้องการให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้ทั่วไป

กระบวนการบูรณาการเพื่อปิดกั้นข้อจำกัดสุดท้ายของจอแสดงผลไมโคร LED แบบโปร่งใส

ผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่จะเข้าสู่ตลาดจะต้องผ่านการทดสอบด้านความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุนเสียก่อน ในปัจจุบัน จอแสดงผลโปร่งใส Micro LED ยังไม่เป็นที่น่าพอใจในด้านนี้ สาเหตุหลักมาจากกระบวนการถ่ายโอนในปริมาณมากยังไม่สมบูรณ์และมีเสถียรภาพ

จอแสดงผล Micro LED คือการรวมและเชื่อมอนุภาคคริสตัล Micro LED เข้ากับแผงวงจรขับ สำหรับผลิตภัณฑ์จอแสดงผลสี 2K จำเป็นต้องมีการถ่ายโอน จัดวาง รวม และยึดอนุภาคคริสตัลมากกว่า 6.22 ล้านอนุภาค ในขณะเดียวกัน จำเป็นต้องบรรลุประสิทธิภาพและผลผลิตสูง เพื่อควบคุมต้นทุนการผลิตของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เห็นได้ชัดว่ากระบวนการนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมโดยทั่วไปเชื่อว่าการถ่ายโอนเทคโนโลยีการรวมโดยตรงในระดับใหญ่ จำเป็นต้องมีผลผลิต 6 ใน 9 เพื่อให้สามารถผลิตในปริมาณมากได้อย่างแท้จริง

สำหรับการแสดงผลแบบโปร่งใส ไมโคร LEDการรวมคริสตัลมีปัญหาใหม่เกิดขึ้นคือ เพื่อให้การผสมแสงของพิกเซล RGB ดีขึ้น พิกเซลย่อยจำเป็นต้องอยู่ใกล้กันมากขึ้น กล่าวคือ ไม่ใช่การจัดวางแบบสม่ำเสมออีกต่อไป แต่ต้องแยกพื้นที่เรืองแสงของพิกเซลออกจากพื้นที่โปร่งใสที่ไม่เรืองแสง หากออกแบบด้วยวิธีนี้ ความยากลำบากในการขนส่งผลิตภัณฑ์จำนวนมากก็จะเพิ่มมากขึ้นไปอีก

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมได้พัฒนาเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์ MIP แล้ว กล่าวคือ การบรรจุพิกเซลแต่ละตัวแยกกันก่อน แล้วจึงรวมเข้าด้วยกันในปริมาณมาก ซึ่งช่วยลดความต้องการผลผลิตการถ่ายโอนจำนวนมากได้ถึง 1-2 ระดับ และทำให้การตรวจจับและซ่อมแซมข้อบกพร่องทำได้ง่ายขึ้นอย่างมาก อุตสาหกรรมเชื่อว่าการออกแบบโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ MIP แบบโปร่งใสและระบบรวมหน้าจอแบบโปร่งใส การใช้ไดรฟ์กระจก PM จะช่วยลดความยากและต้นทุนของกระบวนการผลิตสินค้าภายใต้เงื่อนไขเทคโนโลยีที่มีอยู่ได้อย่างมาก

กล่าวโดยสรุป เทคโนโลยีจอไมโคร LED โปร่งใสต้องการความพยายามอย่างต่อเนื่องในกระบวนการถ่ายทอดสู่ตลาดในวงกว้าง ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในด้านต้นทุน และที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ การสำรวจแนวคิดการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์และตลาดการใช้งานของผลิตภัณฑ์ และสร้างปฏิสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างนวัตกรรมการใช้งานและนวัตกรรมการผลิต จากมุมมองของการเติบโตของอุตสาหกรรม จอไมโคร LED โปร่งใสในระยะเริ่มต้นไม่จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่พื้นที่ที่อ่อนไหวต่อต้นทุน เช่น การโฆษณาผ่านหน้าต่าง แต่สามารถให้ความสำคัญกับตลาดการใช้งานระดับไฮเอนด์และสร้างสรรค์มากกว่า นั่นคือ ตลาดที่มีความสามารถในการจ่ายต้นทุนได้สูงกว่า

ภาคอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่า สามถึงห้าปีข้างหน้าเป็นช่วงเวลาสำคัญสำหรับการพัฒนาและการเติบโตอย่างรวดเร็วของจอแสดงผลไมโคร LED และยังเป็นช่วงเวลาสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงของจอแสดงผลไมโคร LED แบบโปร่งใสจากต้นแบบทางเทคนิคไปสู่การใช้งานจริง จอแสดงผลไมโคร LED แบบโปร่งใสและผลิตภัณฑ์สร้างสรรค์ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในรูปแบบอุตสาหกรรม ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเติบโตขึ้นอีกครั้ง ในระยะสั้น ไมโคร LEDจอแสดงผลโปร่งใสจะสร้างสถานการณ์การแข่งขันกับจอแสดงผลโปร่งใส OLED และในระยะยาว จอแสดงผลโปร่งใส Micro LED มีศักยภาพที่จะรวมตลาดจอแสดงผลโปร่งใสเข้าด้วยกัน จอแสดงผลโปร่งใส Micro LED เป็นโอกาสผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างอย่างสำคัญที่อุตสาหกรรมจอแสดงผล LED โดยตรงต้องให้ความสนใจอย่างมาก