它們明亮且高效，可延長智能手表電池的使用壽命

新一代顯示技術競賽已接近尾聲。英國芯片制造商普萊西半導體公司（Plessey Semiconductor）宣布，將率先在市場上推出首個微型發光二極管（micro LED）顯示器——該屏幕的每個像素均由明亮、高效的氮化鎵基LED制成。該公司計劃在2018年開始銷售單色顯示器。事實上，這個行業已高手林立，如蘋果公司、臉譜網和遍及全球的受豐厚利潤驅使的創業公司等，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，并將當今技術的效率提升到原來的2至3倍的顯示器。盡管對于比智能手機更大的屏幕而言，micro LED 并不實用，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現實系統的屏幕。

法國創業公司Aledia的首席執行官喬吉奧?阿納尼亞（Giorgio Anania）表示：“這將是一次技術上的代際轉變。”該公司位于格勒諾布爾，目前正在研發一款基于納米線的micro LED顯示器。投資者們似乎都認可這一說法。就在1月份，英特爾投資公司向Aledia注資3700萬美元；其納米線競爭對手瑞典Glo公司在去年8月得到了由谷歌領銜投資的1500萬美元。

蘋果公司很早就意識到了該技術的價值。早在2014年，它就收購了micro LED顯示器創業公司LuxVue。據市場研究機構Yole Développement的分析師埃里克?瓦里（Eric Virey）稱，根據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作為像素的主要優勢在于其亮度和效率。OLED顯示器（例如三星智能手機的顯示器）的亮度通常只有1000坎德拉/平方米（尼特），而micro LED的亮度能達到10萬甚至是100萬尼特。“顯而易見，這對智能手機來說是 ‘殺雞用牛刀’，但對增強現實和平視顯示器極具價值”，因為后兩者需要更好地解決陽光下的可視度問題。

事實上，當我在創業公司Lumiode的紐約辦事處使用亮度為1000尼特的液晶顯示器時，除非背景為黑色，否則我幾乎看不見任何文字。但使用該公司研發的亮度達10萬尼特的micro LED設備時，即使對著藍天，我也能清晰看到屏幕上顯示的藍色文字。

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另一項優勢，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“也意味著一場革命”，因為它將虛擬現實系統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的電池使用壽命。

現在，這場革命似乎具備兩個特點。普萊西和Lumiode、JB Displays等創業公司正爭相研究所謂的單片顯示器。其中，氮化鎵LED像素在芯片上產生，隨后作為一個單元被連接至一個可開啟和關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，因為這是在浪費昂貴的硅，以及更昂貴的氮化鎵。

所以，這些公司紛紛將重點放在需要使用增強現實等技術的高密度顯示器上。每一家公司對該技術都有自己的安排，而要想實現自己的獨特之處，就必須避免硅控制矩陣與氮化鎵LED之間出現熱量和晶體失配。這種失配可導致LED晶體內與應力相關的位錯，從而導致這種微型器件失效。普萊西公司的市場總監邁爾斯?布萊克（Myles Blake）表示，之所以說普萊西將成為首個推出micro LED顯示器的公司，是因為它已積累了在硅基板上制造氮化鎵LED和硅背板的豐富經驗。

構建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揮作用。這需要將晶片切割成單個micro LED，確保它們高效工作，并將每個晶片移至顯示器的適當位置（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，每個像素都由三原色構成，因此，這可能意味著這塊蘋果手表需要大約36萬個micro LED。“你需要一種可每秒為消費者應用程序傳輸3萬個LED的技術。”瓦里說。

而這正是蘋果公司追求的技術，他們現在與最終目標十分接近。目前，蘋果還沒有回應置評請求。瓦里估計，蘋果及其他公司的micro LED顯示器可能會在2019年首度問世；實際上，早在6個月前，他就在供應鏈中看到了相關跡象。