首個(gè)微型發(fā)光二極管顯示器——該屏幕的每個(gè)像素均由明亮、高效的氮化鎵基LED制成

它們明亮且高效，可延長智能手表電池的使用壽命

新一代顯示技術(shù)競賽已接近尾聲。英國芯片制造商普萊西半導(dǎo)體公司（Plessey Semiconductor）宣布，將率先在市場(chǎng)上推出首個(gè)微型發(fā)光二極管（micro LED）顯示器——該屏幕的每個(gè)像素均由明亮、高效的氮化鎵基LED制成。該公司計(jì)劃在2018年開始銷售單色顯示器。事實(shí)上，這個(gè)行業(yè)已高手林立，如蘋果公司、臉譜網(wǎng)和遍及全球的受豐厚利潤驅(qū)使的創(chuàng)業(yè)公司等，普萊西只是其中的一位后起之秀。

它們都在競逐一種可提供更高亮度，并將當(dāng)今技術(shù)的效率提升到原來的2至3倍的顯示器。盡管對(duì)于比智能手機(jī)更大的屏幕而言，micro LED 并不實(shí)用，但仍有許多小型顯示器亟需提高亮度和效率，特別是智能手表和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的屏幕。

法國創(chuàng)業(yè)公司Aledia的首席執(zhí)行官喬吉奧?阿納尼亞（Giorgio Anania）表示：“這將是一次技術(shù)上的代際轉(zhuǎn)變?！痹摴疚挥诟窭罩Z布爾，目前正在研發(fā)一款基于納米線的micro LED顯示器。投資者們似乎都認(rèn)可這一說法。就在1月份，英特爾投資公司向Aledia注資3700萬美元；其納米線競爭對(duì)手瑞典Glo公司在去年8月得到了由谷歌領(lǐng)銜投資的1500萬美元。

蘋果公司很早就意識(shí)到了該技術(shù)的價(jià)值。早在2014年，它就收購了micro LED顯示器創(chuàng)業(yè)公司LuxVue。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement的分析師埃里克?瓦里（Eric Virey）稱，根據(jù)蘋果公司的專利組合來判斷，蘋果公司一直都在追加投資。臉譜網(wǎng)旗下的OculusVR部門也是早期的投資者之一，該公司于2016年收購了位于愛爾蘭科克郡的Infini LED公司。

瓦里解釋道，使用氮化鎵LED作為像素的主要優(yōu)勢(shì)在于其亮度和效率。OLED顯示器（例如三星智能手機(jī)的顯示器）的亮度通常只有1000坎德拉/平方米（尼特），而micro LED的亮度能達(dá)到10萬甚至是100萬尼特?！帮@而易見，這對(duì)智能手機(jī)來說是 ‘殺雞用牛刀’，但對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和平視顯示器極具價(jià)值”，因?yàn)楹髢烧咝枰玫亟鉀Q陽光下的可視度問題。

事實(shí)上，當(dāng)我在創(chuàng)業(yè)公司Lumiode的紐約辦事處使用亮度為1000尼特的液晶顯示器時(shí)，除非背景為黑色，否則我?guī)缀蹩床灰娙魏挝淖?。但使用該公司研發(fā)的亮度達(dá)10萬尼特的micro LED設(shè)備時(shí)，即使對(duì)著藍(lán)天，我也能清晰看到屏幕上顯示的藍(lán)色文字。

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另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，即效率，同樣令人嘆服。液晶顯示屏和OLED顯示器的效率只有5%到7%，而照明用氮化鎵液晶顯示屏的效率能接近70%。阿納尼亞指出，液晶顯示屏越薄，效率就越低，但即使效率只有15%的顯示器“也意味著一場(chǎng)革命”，因?yàn)樗鼘⑻摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)從電源線的束縛中解放出來，并極大地延長了智能手表和智能手機(jī)的電池使用壽命。

現(xiàn)在，這場(chǎng)革命似乎具備兩個(gè)特點(diǎn)。普萊西和Lumiode、JB Displays等創(chuàng)業(yè)公司正爭相研究所謂的單片顯示器。其中，氮化鎵LED像素在芯片上產(chǎn)生，隨后作為一個(gè)單元被連接至一個(gè)可開啟和關(guān)閉它們的硅晶體管陣列。但問題是，制造大于一兩厘米的顯示器毫無意義，因?yàn)檫@是在浪費(fèi)昂貴的硅，以及更昂貴的氮化鎵。

所以，這些公司紛紛將重點(diǎn)放在需要使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的高密度顯示器上。每一家公司對(duì)該技術(shù)都有自己的安排，而要想實(shí)現(xiàn)自己的獨(dú)特之處，就必須避免硅控制矩陣與氮化鎵LED之間出現(xiàn)熱量和晶體失配。這種失配可導(dǎo)致LED晶體內(nèi)與應(yīng)力相關(guān)的位錯(cuò)，從而導(dǎo)致這種微型器件失效。普萊西公司的市場(chǎng)總監(jiān)邁爾斯?布萊克（Myles Blake）表示，之所以說普萊西將成為首個(gè)推出micro LED顯示器的公司，是因?yàn)樗逊e累了在硅基板上制造氮化鎵LED和硅背板的豐富經(jīng)驗(yàn)。

構(gòu)建micro LED顯示器的第二種方法近乎荒謬，然而它有望在智能手表屏幕和更大的顯示器上發(fā)揮作用。這需要將晶片切割成單個(gè)micro LED，確保它們高效工作，并將每個(gè)晶片移至顯示器的適當(dāng)位置（不一定按順序）。一塊42毫米的蘋果手表分辨率約為12萬像素，每個(gè)像素都由三原色構(gòu)成，因此，這可能意味著這塊蘋果手表需要大約36萬個(gè)micro LED?！澳阈枰环N可每秒為消費(fèi)者應(yīng)用程序傳輸3萬個(gè)LED的技術(shù)。”瓦里說。

而這正是蘋果公司追求的技術(shù)，他們現(xiàn)在與最終目標(biāo)十分接近。目前，蘋果還沒有回應(yīng)置評(píng)請(qǐng)求。瓦里估計(jì)，蘋果及其他公司的micro LED顯示器可能會(huì)在2019年首度問世；實(shí)際上，早在6個(gè)月前，他就在供應(yīng)鏈中看到了相關(guān)跡象。