Display micro LED a punti quantici

Le sfide dei micro LED

La tecnologia Micro-LED promette di superare i display OLED e LED-LCD, ma deve affrontare sfide fondamentali che devono essere risolte:

  • Efficienza del rosso
    L’efficienza del rosso diminuisce significativamente quando viene scalata a dimensioni micrometriche a causa della perdita di portatori e della ricombinazione non radiativa nei difetti laterali. Ciò si traduce in una minore luminosità e in un maggiore consumo energetico, ostacolandone l’adozione.
  • Luminosità e gamma cromatica
    Mentre i micro-LED possono teoricamente raggiungere picchi di luminosità fino a 10.000 Nits e coprire il 100% della gamma cromatica Rec-2020, gli attuali LED rossi AlInGaP faticano a raggiungere i 1000 Nits in condizioni reali, con conseguenti consumi elevati e affidabilità ridotta.
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Display LED a punti quantici: Rivoluzionare la tecnologia dei micro-LED

  • Alta efficienza: Raggiunge >il 99% di purezza del colore con strati QD ultrasottili.
  • Maggiore durata: una densità di flusso 8 volte inferiore garantisce prestazioni di lunga durata.
  • Dissipazione del calore superiore: Il GaN nano-poroso consente una conducibilità termica di >100W/m-K.
  • Economico: Converte i LED blu economici in RGB, riducendo i costi di produzione.
  • Colori di precisione: controllo della lunghezza d’onda di ±0,5 nm per una resa cromatica uniforme e vibrante.
DISPLAY LED COB A PUNTI QUANTICI P0,9 P1,25 P0,7

Cosa sono i punti quantici?

I punti quantici sono minuscole particelle create dall’uomo con speciali proprietà di emissione della luce. Sono incredibilmente piccoli, con una larghezza compresa tra 2 e 10 nanometri (migliaia di volte più piccoli di un granello di sabbia). Quando la luce colpisce un Quantum Dot, questo si illumina di un colore specifico. Il colore dipende dalle sue dimensioni: I punti grandi emettono una luce rossastra, mentre quelli piccoli emettono una luce verdastra. Questa capacità di produrre colori precisi rende i Quantum Dots ideali per la realizzazione di display vibranti e precisi.

Display micro LED a punti quantici

Un display Quantum Dot Micro-LED utilizza l’incisione elettrochimica per creare uno strato nano-poroso all’interno del LED GaN. Questa struttura porosa viene poi riempita di punti quantici (QD) che emettono luce rossa (R) o verde (G) quando vengono eccitati dalla luce blu. Di conseguenza, il display raggiunge pixel rossi, verdi e blu (R-G-B) indirizzabili all’interno di un singolo chip monolitico, offrendo prestazioni cromatiche migliori.

Mini display LED a punti quantici
Punto quantico rgb led colore cob schermo led

I display COB LED tradizionali sono composti da chip rossi, verdi e blu, ciascuno costruito con materiali diversi. I chip verdi e blu utilizzano solitamente nitruro di gallio (GaN), mentre il chip rosso è realizzato in arseniuro di gallio (GaAs). Queste differenze di materiale comportano variazioni negli angoli di emissione della luce, nella sensibilità alla temperatura e nei processi di produzione.

Al contrario, i display LED COB a punti quantici utilizzano la luce blu per eccitare i punti quantici, che poi emettono luce rossa. Tutti e tre i chip di colore – rosso, verde e blu – sono realizzati in nitruro di gallio (GaN), garantendo angoli di emissione della luce uniformi per l’intero spettro di colori. Inoltre, la luminosità di questi chip presenta una sensibilità minima alle fluttuazioni di temperatura, migliorando la coerenza dei colori RGB anche in condizioni di temperatura variabile e garantendo prestazioni di visualizzazione stabili e di alta qualità.

display led cob a punti quantici vs display led cob tradizionali

Display COB LED D a punti quantici VS Display COB LED tradizionale

Caratteristiche del display LED COB a punti quantici

Nessun trasferimento di substrato – resa migliorata

I chip Quantum Dot a luce rossa e blu-verde condividono lo stesso substrato, eliminando la necessità di trasferire il substrato. Al contrario, i chip tradizionali in GaAs richiedono la conversione in substrati di zaffiro, un processo che comporta una significativa perdita di rendimento e un aumento dei costi.

Display LED Mirco a punti quantici

Uniformità del colore superiore con un angolo di visione più ampio

Gli schermi LED a punti quantici offrono un controllo preciso sulla loro lunghezza d’onda, consentendo una distribuzione eccezionalmente stretta della lunghezza d’onda. Ciò garantisce che la variazione della lunghezza d’onda all’interno e tra i wafer sia limitata a soli ±0,5 nm, con il risultato di ottenere colori estremamente uniformi e puri su tutto il display.

lunghezza d'onda del display a led a punti quantici

Angolo di visione più ampio: nessuna deviazione del colore

Grazie all’utilizzo di materiali uniformi per tutti e tre i colori, l’emissione luminosa è omogenea e garantisce una qualità di visualizzazione uniforme da qualsiasi angolazione.

Quando l’angolo di visione passa da 0° (frontale) a 85°, la deviazione del colore dei display Quantum Dot a visione diretta si riduce di 8 volte rispetto ai display tradizionali, con differenze di temperatura del colore fino a 12 volte inferiori.

DISPLAY A PUNTI QUANTICI CON ANGOLO DI VISIONE PIÙ AMPIO

Precisione del colore superiore alle variazioni di temperatura

Grazie al preciso controllo delle dimensioni dei punti quantici, i chip Quantum Dot generano uno spettro di luce rossa ristretto (2nm), garantendo un’eccezionale coerenza nell’emissione di luce rossa. Rispetto ai display tradizionali, la tecnologia Quantum Dot Micro-LED (QD-mLED) è molto meno sensibile alle fluttuazioni di temperatura. Di conseguenza, le variazioni di uniformità del colore causate dalle variazioni di temperatura durante l’avvio sono ridotte del 20% rispetto agli schermi tradizionali, mantenendo un’accuratezza del colore superiore in un’ampia gamma di temperature.

QCOB quantum dot cob led display mirco led

Schermi LED a punti quantici ecologici

Nei display tradizionali, i materiali chiave per il substrato della luce rossa sono l’arseniuro di gallio (GaAs) e la fosfina, entrambi tossici.

Al contrario, gli schermi LED Quantum Dot utilizzano materiali ecologici: Silicio (Si) o zaffiro per il substrato a luce rossa e gas ammoniaca (NH₃) per la crescita della luce rossa. Questo elimina l’uso di sostanze nocive come l’arsenico e la fosfina durante il processo di produzione, rendendo gli schermi LED Quantum Dot un’opzione più sostenibile dal punto di vista ambientale.

display led cob a punti quantici ecologici

Riduzione dei costi di alimentazione

Nei display Quantum Dot Micro-LED (QD-LED), la tensione di pilotaggio della luce rossa si allinea con quella dei canali blu e verde, eliminando la necessità di interfacce a doppia tensione comunemente richieste nei display tradizionali a visione diretta. Questa ottimizzazione del design si traduce in una riduzione del 15% dei costi complessivi di alimentazione.

DISPLAY LED COB A PUNTI QUANTICI REC2O2O

Colore migliorato REC 2020

Gli esperimenti hanno dimostrato che i display Quantum Dot COB LED offrono prestazioni eccezionali in termini di gamma cromatica, raggiungendo l’80% di copertura dello spazio colore Rec. 2020. Questo garantisce una riproduzione dei colori vibrante e accurata, migliorando l’esperienza visiva complessiva.

Display a led a punti quantici a 120hz

120Hz Livello di trasmissione

Con una frequenza di fotogrammi di 120Hz e prestazioni di livello broadcast, i display LED Quantum Dot sono perfetti per applicazioni come cinema, home theater e studi XR, in grado di offrire un movimento continuo e una qualità visiva straordinaria.

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Display LED COB a pixel virtuali

Cos’è la tecnologia Virtual Pixel

La tecnologia dei pixel virtuali, chiamata anche tecnologia dei pixel dinamici, è una tecnica che utilizza algoritmi software per controllare le unità LED di un display, in modo che ogni unità possa contribuire all’immagine di più pixel, aumentando così la risoluzione del display fino a quattro volte. È diversa dal pixel reale, dove ogni unità corrisponde a un pixel.

Ad esempio, una macchina all-in-one per conferenze che utilizza la tecnologia Virtual Pixel può raggiungere una risoluzione quasi 4K con lo stesso numero di unità LED di una macchina con risoluzione 2K. Questo migliora la qualità e l’uniformità dello schermo, riducendo al contempo i costi. È una buona scelta per la maggior parte degli utenti che desiderano uno schermo ad alta definizione.

display micro led a pixel virtuali
il pixel cob virtuale viene confrontato con il pixel cob reale
pixel reali vs pixel virtuali cob display a led

Display LED micro COB a pixel virtuali

Anche la tecnologia Virtual Pixel è un’innovazione speciale per il packaging COB, che consente di disporre i chip LED RGB in qualsiasi modo, a differenza della tecnologia dei display SMD a passo ridotto.

La tecnologia di visualizzazione a pixel virtuali è un nuovo modo di realizzare prodotti di visualizzazione a micro LED più economici e ad alta risoluzione. Utilizza un design hardware e software diverso rispetto alla tradizionale disposizione RGB dei chip LED. Al contrario, aggiunge un chip LED verde a ogni pixel e utilizza un algoritmo speciale per creare quattro pixel virtuali da un pixel fisico. In questo modo si dimezza il passo dei pixel e si aumenta la risoluzione di quattro volte, utilizzando meno chip LED e riducendo i costi di produzione. La tecnologia di visualizzazione Virtual Pixel-COB è una soluzione innovativa e avanzata.

Vantaggi della tecnologia COB Virtual Pixel

“La tecnologia dei pixel virtuali permette di ottenere schermi LED con una nitidezza visiva più che doppia a un costo quasi identico. È uno strumento magico per rendere gli schermi LED più accessibili e di alta qualità!”. Gli esperti del settore hanno affermato che la tecnologia dei pixel virtuali è molto importante per la visualizzazione diretta a LED, un tipo di display che diventa sempre più difficile e costoso da realizzare man mano che il passo dei pixel si riduce.

 

Prendiamo ad esempio il prodotto più popolare, la TV LED all-in-one da 136 pollici di p1.56. Il display LED da 5 metri quadrati ha solo una risoluzione 2K, che non è sufficiente per visualizzare contenuti 4K e altri contenuti di alta qualità. Inoltre, presenta un evidente problema di “pixelatura” quando viene visto da una distanza ravvicinata.

La tecnologia dei pixel virtuali può risolvere questo problema aumentando i pixel logici della risoluzione a livelli 4K, con un piccolo aumento di costo. Ciò significa che lo schermo può apparire molto più chiaro e nitido, anche se non utilizza pixel 4K fisici reali. La tecnologia dei pixel virtuali è una tecnologia economica, affidabile e matura che può migliorare la qualità dell’immagine degli schermi LED Direct Display.

pixel virtuale vs pixel reale DISPLAY LED COB
display led virtuale pixel cob
moduli di visualizzazione a led cob per interni a catodo comune
pixel virtuale cob copia schermo led

Display LED COB a pixel dinamici

Svantaggi del pixel virtuale COB.

La tecnologia dei pixel dinamici non è una soluzione perfetta per i display Micro LED.

  • La natura intrinseca della condivisione dei pixel nella tecnologia dei pixel virtuali può portare a un degrado della qualità di visualizzazione all’aumentare del livello di miglioramento virtuale. Le osservazioni delle attuali implementazioni di display indicano che, a distanze ravvicinate, le immagini possono presentare un aspetto granuloso, con il testo statico particolarmente suscettibile di visualizzare bordi frastagliati. Ciò ha suscitato un certo scetticismo all’interno del mercato, con critiche che suggeriscono che i prodotti a pixel virtuali potrebbero ingannare i consumatori. Questi sentimenti contribuiscono alla mancanza di entusiasmo e di supporto per questa tecnologia.

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  • Non utilizza pixel fisici reali, quindi potrebbe non funzionare bene in alcune situazioni. Inoltre fa lavorare il chip più duramente e più velocemente, il che potrebbe causare un’usura più precoce e una riduzione della durata di vita.

Display LED COB a pixel dinamici per la pubblicità commerciale

Da un punto di vista oggettivo, la tecnologia dei pixel virtuali presenta dei limiti tangibili nella fedeltà dell’immagine. Oltre una certa vicinanza, distinguere gli effetti dei pixel virtuali da quelli reali diventa difficile per l’osservatore. Tuttavia, è importante considerare il contesto applicativo della tecnologia. Al di là di settori specializzati come i centri di comando e controllo o l’imaging medico, dove la precisione dei dettagli visivi è fondamentale, la richiesta di esperienze di visione ravvicinata ad alta fedeltà in ambienti come sale conferenze e spazi commerciali è relativamente modesta. Questi ambienti rappresentano la nicchia in cui la tecnologia dei pixel virtuali può davvero brillare, sfruttando le sue capacità laddove si allineano con i requisiti pratici dell’applicazione.

Vantaggi del display led virtuale cob nella pubblicità commerciale

Economicità: Richiedendo un minor numero di pixel fisici per ottenere risoluzioni elevate, i display COB LED a pixel dinamici riducono significativamente i costi di produzione e operativi. Questo li rende un’opzione economicamente valida per le aziende che cercano soluzioni pubblicitarie di alta qualità senza i costi elevati tipicamente associati agli schermi digitali di grandi dimensioni o ad alta risoluzione.

Efficienza energetica: Una minore densità di pixel si traduce in un minore consumo di energia, poiché sono necessari meno LED per creare un’immagine. Questa efficienza energetica non solo riduce i costi operativi, ma si allinea anche ai crescenti obiettivi di sostenibilità ambientale delle aziende.

Durata e affidabilità: La tecnologia COB offre una maggiore protezione ai chip LED, che sono incapsulati direttamente sulla scheda. Questo incapsulamento offre una resistenza superiore agli urti, all’umidità e alla polvere, prolungando la durata del display e garantendo prestazioni costanti in vari ambienti commerciali.

Versatilità e qualità visiva: I display COB LED a pixel dinamici possono adattarsi a un’ampia gamma di esigenze pubblicitarie, dai cartelloni pubblicitari per esterni alle insegne per interni. Offrono un’eccellente qualità visiva, con colori vivaci e contrasti profondi, che li rendono molto efficaci per catturare l’attenzione dei consumatori in ambienti pubblicitari competitivi.

Prospettive future

Quando vogliamo realizzare schermi ad altissima risoluzione, come il 4K o l’8K, diventa molto difficile e costoso farlo. Inoltre, quando guardiamo gli schermi da una distanza normale, come quando usiamo i nostri telefoni o guardiamo la TV, non possiamo vedere la differenza tra più o meno pixel. Quindi, non ha senso continuare ad aggiungere pixel agli schermi. Dovremmo invece realizzare prodotti che abbiano un aspetto gradevole e chiaro per i nostri occhi. Ecco perché la tecnologia dei pixel virtuali è molto popolare. Rende gli schermi più belli senza utilizzare troppi pixel.

Il futuro della pubblicità commerciale con la tecnologia COB LED a pixel dinamici appare luminoso, con continui progressi che dovrebbero migliorare ulteriormente la risoluzione, l’efficienza dei costi e la versatilità delle applicazioni. Poiché le aziende sono sempre più alla ricerca di modi innovativi per coinvolgere il pubblico, i display COB LED a pixel dinamici rappresentano una soluzione promettente in grado di bilanciare costi, prestazioni e fascino visivo. La loro adattabilità ed efficienza li rende una scelta privilegiata per gli inserzionisti che vogliono avere un impatto significativo in un mercato affollato.

Moduli di visualizzazione COB LED a passo virtuale: Il passo dei pixel copre P0,4-P1,8.

  • 600-1.200 nit di luminosità
  • Scala di grigi a 18 bit
  • fino a100.000:1 di contrasto
  • HDR 10 supportato
  • 120% di gamma cromatica NTSC
  • Frequenza di aggiornamento di 7.680 Hz
  • Prestazioni di protezione estremamente elevate
  • Tecnologia di calibrazione a modulo singolo
  • onforme agli standard e alle specifiche del settore
  • La tecnologia di visualizzazione ottica sviluppata in proprio protegge notevolmente gli occhi
  • Applicabilità a più scene

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