麻省理工开发出垂直堆叠全彩Micro LED，像素密度高达5000ppi

2月7日消息，随著 LED 尺寸不断微缩，Mini LED、Micro LED 技术持续发展，显示器也朝着更清晰、更高分辨率方向上不断进步。不过，LED 发挥性能的同时，体积也快达到极限，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），即用户感觉像素间出现空隙和条纹。

因为传统显示器每个像素由红、绿、蓝三个并排排列的子像素组成，Micro LED 显示器也是如此。虽然 Micro LED 无法像 OLED 像素那么紧密，若每个 Micro LED 像素跟一个子像素宽（而非三个），就能在一定数量的屏幕空间挤出三倍像素，大幅提高图像解析度。麻省理工学院（MIT）团队开发独特方法，通过超薄膜制程垂直堆叠 Micro LED，而非横向排列，让封装更紧密。

研究人员先将红、绿、蓝 Micro LED 薄膜一层层堆叠，类似层蛋糕排列，再细细切成网格状，分割成许多独立像素。每个堆叠像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，即每英寸5 千个像素密度。

麻省理工学院机械工程副教授 Jeehwan Kim 表示，“这是最小的 Micro LED像素，也是期刊报导的最高像素密度”，垂直像素化能在较小范围有更高解析度。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、蓝像素都是横向排列，限制创建每个像素的大小。不过麻省理工学院是垂直堆叠所有三个像素，理论可将像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，像素就会呈粉色，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。

目前该研究团队正在研究可同时控制数百万个 Micro LED 像素的方法，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 矩阵有效解析度为 5,000ppi，这是文献最高像素密度，相比之下，三星最新 OELD 显示屏约为 500ppi，目前最清晰的 VR 显示屏也低于 1,000ppi。如果 Micro LED 商业化，垂直像素能大幅提升解析度，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。

编辑：芯智讯-林子