像素密度史上最高！麻省理工开发垂直堆栈全彩MicroLED

来源：科技新报

随着 LED 尺寸不断微缩，Mini LED、Micro LED 技术发展，更清晰、更高分辨率的显示器油然而生。然而，LED 发挥性能的同时，体积也达到极限，这种限制在 AR、VR 等近距离显示尤其明显，并造成「纱窗效应」（Screen Door Effect），即用户感觉画素间出现空隙和条纹。

传统显示器每个画素由红、绿、蓝三个并排排列的子画素组成，Micro LED 显示器亦如此。科学家推测，虽然 Micro LED 无法像 OLED 画素紧密，若每个 Micro LED 画素跟一个子画素宽（而非三个），就能在一定数量的荧幕空间挤出三倍画素，大幅提高图像分辨率。麻省理工学院（MIT）团队开发独特方法，透过超薄膜制程垂直堆栈 Micro LED，而非横向排列，让封装更紧密。

科学家先将红、绿、蓝 Micro LED 薄膜一层层堆栈，类似层蛋糕排列，再细细切成网格状，分割成许多独立画素。每个堆栈画素可产生全部商业色彩范围，宽度约 4 微米，这些 Micro LED 可封装成 5,000ppi，即每吋 5 千个画素密度。

麻省理工学院机械工程副教授 Jeehwan Kim 指「这是最小 Micro LED 画素，也是期刊报导的最高画素密度」，垂直画素化能在较小范围有更高分辨率。研究论文最近发表于《自然》杂志（Nature）。

研究人员指出，传统显示器每个红、绿、蓝画素都是横向排列，限制创建每个画素的大小。不过麻省理工学院是垂直堆栈所有三个画素，理论可将画素面积减少三分之一。

随后，团队展示透过改变施加到每个红、绿、蓝色膜的电压，可在单画素产生各种颜色。举例如果红色电流强、蓝色电流弱一点，画素就会呈粉色，有助创建所有混合颜色，使显示器有接近所有可用商业色彩。

团队正在研究可同时控制数百万个 Micro LED 画素的方法，研究人员透露「有源矩阵」（active matrix）将是需进一步开发的东西。

Micro LED 矩阵有效分辨率为 5,000ppi，这是文献最高画素密度，相比之下，三星最新 OELD 显示荧幕约 500ppi，目前最清晰 VR 设备也低于 1,000ppi。如果 Micro LED 商业化，垂直画素能大幅提升分辨率，尤其 VR 和 AR 应用，不过要为这种显示器供电又是完全不同的挑战。

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