MicroLED — технология, объединяющая глубокий черный цвет и самосветящиеся пиксели OLED с высокой яркостью и долговечностью LCD-дисплеев. Но несмотря на явные преимущества, массовый выпуск MicroLED пока остается недостижимым. Почему? Есть несколько серьезных проблем, о которых и поговорим в посте. А еще попытаемся понять, когда эта технология станет более массовой, чем сейчас.
Что такое MicroLED
MicroLED-дисплей — по сути матрица, где каждый пиксель формируется тремя самосветящимися микросветодиодами. Такие экраны, как и OLED, не требуют подсветки, но вот вместо органических соединений в них используются более долговечные неорганические полупроводники — нитрид индия-галлия.
Работой пикселей управляют тонкопленочные транзисторы (TFT), но, в отличие от LCD, здесь нет цветовых фильтров. То есть каждый пиксель состоит из отдельных красного, зеленого и синего светодиодов. Здесь кроется основная проблема массового выпуска таких экранов — экстремальная миниатюризация компонентов, ведь размеры светодиодов измеряются в микронах. А их, без преувеличения, миллионы — это усложняет производство и размещение.
Современные MicroLED-дисплеи состоят из модулей, каждый из которых включает до 510 тысяч светодиодных чипов и проходит 600 часов тестирования. Швы между модулями практически незаметны, поскольку не превышают межпиксельного расстояния.
Главное преимущество технологии — масштабируемость. MicroLED-дисплеи могут иметь любую форму, размер и соотношение сторон. Еще пять лет назад, на CES 2020, Samsung продемонстрировала, как такой экран можно собрать прямо на глазах у зрителей. Модули соединяются без проводов, а процессор автоматически адаптирует изображение, формируя цельную картинку без видимых стыков.
Почему в каждой квартире еще нет MicroLED-телевизора или монитора?
Коротко об этом уже сказал, но давайте подробнее, с упором на технологию изготовления. Сначала создается подложка, на которую наносятся светодиодные чипы, формируя цельный модуль. Потом отдельные модули объединяются в дисплей. Готовый девайс проходит несколько сотен часов тестирования, чтобы гарантировать высокое качество изображения и положительный зрительский опыт. И все бы хорошо, но нанесение миллионов элементов — очень сложный процесс.
«Когда вам нужно установить 25 млн светодиодов размером с бактерию с точностью 1–2 микрона и сделать это за 15 минут, неизбежно появятся дефекты — неработающие элементы, поврежденные контакты и так далее. Их нужно выявлять и заменять, а это по-прежнему неэффективный и дорогостоящий процесс. По моему мнению, управление дефектами и их исправление — главные препятствия на пути удешевления MicroLED», — поясняет Эрик Вирей, эксперт из компании Yole Intelligence.
Чем больше экран, тем сложнее его изготовить. Поэтому дисплеи нового типа используются в основном для разработки умных часов, очков виртуальной реальности, автомобильной промышленности. Небольшие экраны стоят более-менее разумных денег. Если же говорить о телевизорах, то там ситуация совсем иная — цены просто зашкаливают.
В качестве примера приведу одну из моделей от Samsung — именно эта компания давно и упорно занимается разработкой MicroLED-технологии. Речь о телевизоре Samsung 114" MicroLED MS1. Вот его технические характеристики:
Диагональ: 114 дюймов.
Технология дисплея: MicroLED.
Разрешение экрана: 4K UHD (4968×2808 пикселей).
Частота обновления: 120 Гц.
Аудиосистема: мощность 120 Вт, поддержка Dolby Digital 5.1, встроенный сабвуфер.
Цвет корпуса: Monolith Silver.
Дизайн рамки: безрамочный.
Габариты подставки (Ш×Г): 47,1×41,06 см.
Вес с подставкой: 88 кг.
Все бы ничего, но стоит он просто безумных денег — 16 999 990 рублей. Кто готов отдать столько за обычный, хоть и очень качественный телевизор? А теперь представьте, что вы его купили, а он разбился.
Есть и другой вариант — модель от LG, которая называется MAGNIT 4K MicroLED. Диагональ телевизора — 118 дюймов, а его стоимость еще выше, чем у Samsung — в районе 21 млн рублей. За такую цену можно купить квартиру в Москве, еще и сдача будет.
Получается, что главное препятствие — это как раз сложность изготовления таких экранов, с последствием в виде очень высокой цены. Массовым продуктом тот же телевизор от Samsung вряд ли когда-нибудь станет.
И что, надежды нет?
Не все так печально. Появляется все больше компаний, которые планируют развивать MicroLED-технологию и делать телевизоры и мониторы более доступными. Например, стартап Aledia, специализирующийся на производстве чипов MicroLED для дополненной реальности (AR), умных часов и других устройств. Недавно компания объявила о строительстве завода стоимостью 200 миллионов долларов, ориентированного на выпуск MicroLED-дисплеев для AR-устройств. Уже неплохо — технология станет более распространенной.
Есть компании, которые предлагают компромиссные технологии. Например, ультрафиолетовый (УФ) MicroLED, его разработкой занимается Nanosys и Foxconn CTC. Дисплей на базе такой технологии использует четыре УФ-светодиода на каждый пиксель, причем один из них выполняет роль резервного. Если во время производства обнаруживается дефектный элемент, его цвет можно скорректировать, нанеся нужное цветовое покрытие. Такой подход позволяет заранее устранять брак и повышать количество годных дисплеев. Хотя добавление четвертого субпикселя делает производство дороже примерно на 33%, оно заметно снижает процент дефектных экранов, упрощает и ускоряет процесс сборки.
При этом качество изображения остается на прежнем уровне: глубокий черный цвет, высокая яркость и четкость. Ждем, что первыми устройствами с этой технологией станут умные часы, а в будущем ее могут адаптировать для более крупных дисплеев.
Эксперты прогнозируют, что уже к концу 2025 – началу 2026 года производство MicroLED небольшими партиями наберет обороты, это приблизит технологию к массовому рынку. Телевизоры вряд ли подешевеют в ближайшее время. Вместо этого ожидается выпуск относительно недорогих игровых мониторов. Ведь именно в гейминге важны глубокий черный цвет, высокая контрастность и мгновенный отклик, так что MicroLED — хороший выбор для геймера.
По мере роста производства и совершенствования технологий цены неизбежно начнут снижаться, а MicroLED станет доступнее для массового пользователя. Это откроет путь к его появлению в более привычных гаджетах — от телевизоров и ноутбуков до носимых устройств. А как вы считаете, увидим ли мы в ближайшие год-два если не ТВ, то хотя бы мониторы на базе MicroLED с ценой ниже, чем у крыла «Боинга»?