精确校正MicroLED显示器的视觉质量以实现高效生产

日期:  
2020年 8月 31日
作者: 
Anne Corning  | 

随着MicroLED显示器技术越来越多地被采用,MicroLED显示器继续展示了其在显示器市场上的优势。这些微小的发光二极管(LED)都是单个元件,尺寸小于100 µm(约为人类头发丝宽度的十分之一),有些甚至小至3 µm。相比其他类型的显示器,MicroLED显示器的优点包括更高的亮度、更快的响应速度和更低的功耗。相比LCD(液晶显示器)和OLED(有机发光二极管)显示器,MicroLED显示器具有提供更宽的色域、更高的对比度和更深的黑画面的潜力。MicroLED技术在响应时间和视角性能方面与OLED技术相匹配,但在亮度和坚固耐用性方面超过OLED,并且功耗要低得多。这些优点正在推动业界对该技术进行大量投资,并推动市场预测。据预计,到2025年,MicroLED显示器的出货量将达到3.3亿台。1

随着市场对越来越高分辨率显示器的需求不断增加,microLED有望成为显示器行业多个领域的下一项突破性技术。由于LED尺寸较小,并且像素间距缩小,microLED技术可产生清晰逼真的图像,这对于智能手表、平视显示器(HUD)、增强现实(AR)显示器等设备非常具有吸引力,在这些设备中,高亮度和高分辨率对于较小空间内、靠近眼睛的位置或各种环境照明条件下的视觉性能尤为重要。

自发光显示器的质量挑战:不均匀性

然而,为了实现microLED显示器技术的潜力,制造商必须克服一些生产挑战。确保自发光显示器(比如:OLED和microLED)的质量和均匀性非常具有挑战性,因为每个二极管都是其自己的发射器,需要独立驱动。由数百万个microLED组成的显示器在亮度和色度上可能会呈现出很大的差异性。

来自Plessy Semiconductor的单片microLED显示器背板(图片/" target="_blank"> 来源)。

这种可变性可能会导致人类观看者可以辨认出的不均匀外观(整个显示器上的亮度或色度不均匀)。在均匀性方面存在问题的显示器是不能出售的。无论是在沉积到基板上之后还是在装配到消费类设备的显示背板上之后在单个晶圆层面上测量microLED,microLED制造商都需要一种可靠的检测方法来精确地测量和量化microLED的亮度和色度输出,以进行校正,从而提高良率。

亮度变化性会导致此0.7英寸microLED面板(全高清,1920x1080)中产生不均匀的外观,其中,LED尺寸为2µm,像素间距为8µm。(图片© Jasper显示器公司)

为了确保microLED设备的质量,显示器测量系统必须能够准确地识别和测量单个像素和亚像素(即每个二极管)的亮度(Lv)和色度(CIE x,y或u’,v’)。实践已经证明,瑞淀的高分辨率、低噪声ProMetric® 成像亮度计和色度计 可以精确地测量microLED,采集单个microLED的准确且可重复的亮度和色度值,这超出了竞争性测量系统的能力范围。

在使用瑞淀的TrueTest™ 自动化视觉检测软件中的图像分析工具对每个像素进行隔离和量化后,就可以计算出单个校正系数,并将其应用于单个microLED,以确保等效的输出和一致的显示外观。瑞淀基于图像的测量系统可以提供制造商所需的像素级精度和准确度,用于检测和校正microLED显示器,确保符合产品质量要求,并提高生产效率,以满足市场需求。

在将瑞淀的 ProMetric® Y29(2900万像素的成像亮度计)、显微镜头与TrueTest™软件的Demura算法搭配使用进行测量和校正之后, 上一图片中显示的同一microLED显示器现在具有均匀的亮度。(图片 © Jasper Display Corp)。

案例研究:Jasper Display

Jasper Display Corporation以及其他显示器创新公司都选择与瑞淀光学系统进行合作,以提高microLED等新兴显示器技术的视觉质量。通过与Jasper Display公司 MicroLED 启动工具包 搭配使用,瑞淀的先进像素级测量和均匀性校正(Demura)解决方案可以帮助显示器制造商实现高效开发microLED显示器的目标,并确保提供视觉上完美的显示器质量。
 

 

ProMetric Y29 成像亮度计显微镜头搭配使用,可有效地测量和校正microLED显示器的亮度均匀性。

观看Jasper显示器公司的案例研究视频 ,详细了解以下方面:

  • microLED、miniLED和OLED等发光显示器制造领域遇到的不均匀性挑战
  • 像素级测量和均匀性校正(Demura)对显示器质量和生产效率的积极影响
  • 如何使用瑞淀的高分辨率ProMetric®成像系统和软件快速、准确地对microLED微型显示器(比如:使用Jasper显示器公司的技术生产的显示器)进行测量和校正(Demura)

 

引用文献

  1. MicroLED Displays, report from Yole Développement, February, 2017. Retrieved from: http://www.yole.fr/MicroLEDDisplays_Market.aspx