Um guia abrangente da tecnologia de micro LED

O que é a tecnologia micro LED?

A tecnologia Micro LED usa chips de LED minúsculos, normalmente variando de 1 a 100 mícrons, como unidades individuais de exibição de emissão de luz e pixels. Em comparação com as telas de LED SMD tradicionais, a tecnologia Micro LED apresenta tamanhos menores de chip e distância entre pixels, o que pode proporcionar um desempenho de exibição de maior definição e é adequada para várias aplicações profissionais.

Prós da tecnologia micro LED

Alto brilho

Ao comprar uma tela de LED, o brilho é um dos fatores mais importantes a serem considerados. Devido ao seu recurso autoemissivo, o micro LED não é bloqueado por um painel LCD na frente, o que permite que ele atinja um brilho mais alto.

Em geral, as TVs de micro LED para ambientes internos podem atingir cerca de 3.000 nits (candelas por metro quadrado), enquanto as usadas em ambientes externos podem facilmente atingir 5.000 ou até mais de 10.000 nits. Devido às suas minúsculas lâmpadas de LED e aos materiais altamente eficientes, a tecnologia micro LED é atualmente a tecnologia de tela mais brilhante disponível para produção em massa.

Alta gama de cores e escala de cinza

A gama de cores refere-se à variedade de cores que um dispositivo de exibição pode mostrar; geralmente é representada por sRGB ou Adobe RGB. O Micro LED geralmente usa chips RGB de alta pureza, cujos comprimentos de onda de pico vermelho, verde e azul são bem definidos, o que permite que a tela mostre uma gama de cores mais ampla. Além disso, ao contrário das telas LCD que precisam de polarizadores e backlights, a perda de luz do Micro LED é baixa, o que mostra cores mais saturadas.

Escala de cinza é o número de níveis de brilho que um dispositivo pode distinguir entre preto e branco, normalmente expresso em bits. Graças ao RGB de alta pureza, o Micro LED pode atingir uma escala de cinza de 10 a 12 bits, o que proporciona transições de imagem mais suaves, enquanto as telas LCD tradicionais normalmente atingem apenas 8 a 10 bits.

Pequena distância entre pixels e alta resolução

Distância do pixel refere-se à distância entre dois pixels adjacentes em uma tela de LED. Quanto menor for esse valor, mais compactos serão os pixels, resultando em uma tela mais nítida. Em comparação com as telas de LED tradicionais para exteriores, com uma distância entre os pixels de 3 a 10 mm, a Micro LED apresenta uma distância entre os pixels extremamente pequena, normalmente variando de 0,1 a 0,5 mm.

A resolução refere-se ao número de pixels em uma tela, que é determinado pelo tamanho da tela e pela distância entre os pixels. Devido à distância extremamente pequena entre os pixels, o Micro LED pode alcançar uma tela de alta definição, normalmente em 2K ou 4K. Quando a tecnologia Micro LED é aplicada a grandes paredes de monitores comerciais, a resolução da tela pode chegar a 8K.

Longa vida útil e baixa taxa de falhas

A vida útil significa o tempo de operação de uma tela até que seu brilho caia para um determinado nível. A tecnologia OLED típica oferece uma vida útil de 10.000 a 30.000 horas, com redução de brilho relativamente rápida, enquanto as telas de micro LED podem durar mais de 100.000 horas.

Além disso, os micro LEDs também têm uma taxa de falha muito baixa. Por um lado, em comparação com o LCD, o micro LED não sofre com a queima, mesmo após longos períodos de exibição. Por outro lado, o micro LED usa materiais inorgânicos de LED, como GaN e InGaN, que são resistentes a altas temperaturas e à degradação da luz, o que resulta em uma diminuição lenta do brilho.

Baixo consumo de energia

O Micro LED não requer uma luz de fundo de LCD, o que minimiza a perda de brilho devido a obstruções. Além disso, o Micro LED usa chips altamente eficientes feitos de GaN ou InGaN, consumindo menos energia do que as telas OLED com o mesmo brilho.

Contras da tecnologia micro LED

Alto custo de produção

O tamanho dos chips de micro LED é extremamente pequeno, aproximadamente de 5 a 50 μm, e cada pixel precisa ser controlado por uma corrente individual; portanto, sua fabricação é altamente desafiadora. Além disso, após a fabricação, os chips de micro LED precisam ser transferidos com precisão para o substrato da tela, com cada LED posicionado com precisão.

Além disso, não apenas a fabricação e a transferência são desafiadoras, mas a embalagem e o teste também exigem custos substanciais de equipamento e mão de obra, o que torna o Micro LED muito caro. Por exemplo, a TV MICRO RGB de 115 polegadas da Samsung tem preço de $29.999.

A taxa de rendimento é difícil de atender ao padrão

A taxa de rendimento é a proporção de produtos aprovados na inspeção de qualidade em relação ao número total produzido. Quanto maior o rendimento, mais consistente é o processo de produção. Devido ao tamanho extremamente pequeno dos chips de micro LED, um grande número deve ser transferido, o que os torna propensos a danos durante o processo.

Além disso, um único pixel com defeito pode afetar a exibição de toda a tela. Portanto, o rendimento do micro LED costuma ser relativamente baixo, o que dificulta a produção em massa.

Processo de fabricação complexo

O processo de produção de uma tela de LED inclui a fabricação de chips, testes de brilho, transferência de massa, embalagem, integração e testes. Na tecnologia Micro LED, quase todas as etapas são significativamente mais complexas do que nas tecnologias de telas convencionais. Por exemplo, um módulo contém milhões de pixels, e cada pixel precisa passar por testes de brilho e cor.

Principais cenários de aplicação da tecnologia micro LED

TV de alta qualidade

Alguns dos principais fabricantes de TV, como a Samsung e a Hisense, já lançaram TVs baseadas na tecnologia Micro LED, enquanto outros, como a TCL e a Sony, também a estão desenvolvendo. No entanto, devido à alta complexidade da tecnologia, as TVs Micro LED ainda são extremamente caras, e o mercado consumidor é formado principalmente por usuários de alto nível, o que resulta em taxas de adoção muito baixas.

Visor no veículo

A tecnologia Micro LED já começou a ser adotada precocemente em alguns carros de alto padrão. Por exemplo, a NIO, a Volkswagen e o Porsche Cayenne começaram a equipar seus modelos mais recentes com faróis de pixel de micro LED. No futuro, à medida que a tecnologia amadurecer, HUDs baseados em Micro LED, telas de cockpit inteligentes e telas transparentes também se tornarão realidade.

Campo profissional e de inovação

O micro LED também é preferido em algumas áreas profissionais devido ao seu desempenho quase perfeito, incluindo alto brilho, excelente desempenho de cores e vida útil extremamente longa. Atualmente, ele tem sido usado em alguns cenários, como centros de controle e salas de exposição.

No futuro, ele também será aplicado nas áreas médica, de AR/VR e de aviação. Por exemplo, a Apple, a Meta e a Sony têm produtos relacionados à AR com micro LEDs prontos para serem lançados.

Exibição comercial

A aplicação da tecnologia Micro LED a displays comerciais, como fachadas de shopping centers, telas de publicidade externa e showrooms corporativos, pode proporcionar excelentes resultados. Mesmo sob luz solar direta, você pode desfrutar de clareza ultra-alta e cores vivas, além de uma tela 3D ainda mais envolvente.

O desenvolvimento do Micro LED no setor comercial ainda está em andamento, com a expansão das aplicações para um número cada vez maior de locais. Por exemplo, a série de produtos Micro LED da Leyard tem sido amplamente utilizada em centros de comando de monitoramento, centros comerciais e outros cenários de exibição.

Desafios e tendências futuras do micro LED

Processo de fabricação padronizado

Graças ao seu excelente desempenho, o mercado de micro LEDs certamente se expandirá ainda mais. Ao mesmo tempo, o processo de produção de telas de micro LED precisa ser ampliado para aumentar a produção e melhorar a qualidade do produto.

Isso exige que os fabricantes invistam continuamente mão de obra e recursos em avanços tecnológicos, incluindo o desenvolvimento de sistemas integrados e o aprimoramento da tecnologia de chips e dos métodos de empacotamento.

Reduzir os custos de produção

As formas de reduzir os custos incluem a diminuição das despesas com matéria-prima e a otimização do processo de produção. Por exemplo, os fabricantes podem experimentar materiais de wafer de LED de maior eficiência durante a pesquisa e o desenvolvimento. Para reduzir o custo de determinadas matérias-primas, alguns fornecedores também construíram suas próprias linhas de produção. Com os avanços tecnológicos, o preço dos produtos de micro LED vem diminuindo gradualmente a cada ano.

Amplamente popularizado e usado em mais áreas

Com o amadurecimento do processo de fabricação e a redução dos custos de produção, o Micro LED será gradualmente adotado por mais empresas, varejistas e consumidores, pois atualmente é quase a tecnologia de exibição mais avançada que pode ser produzida em massa. No futuro, o micro LED terá um enorme potencial de mercado nos setores de entretenimento, industrial e médico, entre outros.

Micro LED, Mini LED e OLED: Quais são as diferenças?

Princípio de funcionamento

Atualmente, o Micro LED, o Mini LED e o OLED estão entre as tecnologias de tela mais avançadas em produção em massa. Conforme mencionado, o Micro LED apresenta micro pixels autoemissivos na tela, enquanto o OLED também é autoemissivo. Por outro lado, o Mini LED combina um painel LCD com luz de fundo de LED para exibir imagens.

Representação de cores e brilho

Todas as três tecnologias podem oferecer alta escala de cinza, ampla gama de cores e alta resolução, com diferenças mínimas no desempenho das cores. Com relação ao brilho, o OLED geralmente tem menos de 1.000 nits devido a seus materiais emissivos orgânicos. Os painéis LCD bloqueiam parte da luz, portanto, o brilho do Mini LED também é limitado, geralmente ficando abaixo de 5.000 nits. Já o Micro LED não tem essas restrições e representa a tecnologia de tela capaz de atingir o mais alto brilho.

Vida útil e custo de manutenção

Os materiais orgânicos também limitam a vida útil da tela, de modo que o OLED normalmente pode ser usado por cerca de cinco anos, além de apresentar o risco de queima da tela. As telas de mini LED têm uma vida útil mais longa, normalmente variando de 50.000 a 80.000 horas. O micro LED tem a vida útil mais longa entre quase todas as tecnologias de tela e pode ser usado por dez ou até vinte anos com a menor frequência e custo de manutenção.

Cenários de aplicativos

O OLED é amplamente usado em smartphones, smartwatches e algumas TVs, graças ao seu contraste ultra-alto, qualidade de imagem fina e capacidade de suportar telas dobráveis; o Mini LED é usado principalmente em cenários que exigem alto brilho, como telas no veículo e telas de laptops.

O Micro LED é usado principalmente em cenários de alto nível, como salas de conferência premium e grandes displays comerciais devido às atuais limitações tecnológicas e de custo, mas possui um enorme potencial de crescimento.

Perguntas frequentes

O Micro LED é sensível à temperatura e à umidade?

De modo geral, o micro LED é muito menos sensível à temperatura e à umidade em comparação com os displays de LED convencionais e pode operar normalmente em uma faixa de -20°C a 60°C. Além disso, os chips de LED feitos de materiais inorgânicos têm excelente resistência à umidade, raramente falhando devido à exposição à umidade.

Entretanto, vale a pena observar que ambientes com alta umidade ainda podem corroer eletrodos e outros componentes. Ao operar o monitor nessas condições, você ainda deve tomar cuidado para evitar a entrada de umidade nos módulos.

O Micro LED é compatível com o escurecimento local?

Sim. Além disso, cada pixel em um monitor Micro LED é uma unidade autoemissiva e suporta escurecimento independente. Em comparação com a tecnologia Mini LED, que oferece apenas centenas ou alguns milhares de zonas de escurecimento, a Micro LED pode atingir dezenas de milhares de zonas, proporcionando o mais excepcional desempenho de escurecimento.

A tecnologia Micro LED pode ser usada em telas flexíveis ou dobráveis?

Em teoria, os chips de micro LED são minúsculos e estruturalmente robustos, o que possibilita a existência de telas flexíveis e dobráveis. Entretanto, devido à incapacidade de obter substratos flexíveis suficientemente planos, juntamente com a alta complexidade da transferência de massa e do empacotamento, é improvável que as telas de micro LED flexíveis ou dobráveis atinjam a produção em massa nos próximos anos.

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