微透镜阵列技术为OLED带来了什么改变

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，LG Display向外媒透露，即将推出的电视将采用下一代OLED面板，该面板采用了微透镜阵列 (MLA) 技术用来提高屏幕亮度及可视角度，并且屏幕的分辨率达到4K级别。从LG方面所透露的数据来看，采用这一屏幕的电视亮度将达到2040nit，甚至将超过三星S95C的2000nit，成为全球最佳。
 
亮度的大幅提升主要归功于MLA技术，这是一项旨在从根本上提升OLED电视亮度的新技术，通过将数十亿个微型凸透镜放置在OLED面板的像素上，从而实现将亮度提升到比传统OLED屏幕高150%的程度，能源效率也提升了约22%。
 
具体来看，所谓微透镜阵列，便是由数个通光孔径及浮雕深度为微米级的微透镜按照特定的排列所组成的阵列。通过调整微透镜阵列中的形状、焦距、排布结构方式、占空比等，能够实现一定的光学功能，提高光学系统的集成度和性能。
 
有研究表明，采用相同口径且间隔一致的MLA时，在±40°的视角范围内，OLED的外量子提取效率显著增加，相邻微透镜的间隔越小，即微透镜的占空比越大，OLED的相对辐射光强越大，垂直OLED基底方向的光强也越大。
 
当微透镜紧密排列时，相同口径和间隔的微透镜阵列，蜂窝排列的微透镜占空比比正交排列的占空比大，因此，贴附蜂窝排列微透镜阵列的OLED，在垂直基底方向的辐射光强较大，与不贴附微透镜阵列时相比，最多可提高57%，而正交排列的微透镜阵列最多可提高50.3%。
 
与传统透镜相比，微透镜阵列由许多小透镜组成，每个小透镜都有自己的光轴，可以并行传输和变换光信号，而传统透镜通常只有一个光轴，只能串行地处理光信号。微透镜的优点在于能提高光学系统的集成度、性能和灵活性，缩小系统的体积和重量，降低成本和功耗。
 
MLA通常可以分为两种类型，非球面微透镜阵列与球面微透镜阵列。其中非球面微透镜阵列占市场主要份额，达到62.01%，球面阵列仅为37.99%。
 
目前微透镜阵列的主要生产地集中在日本和欧洲地区，而消费区域以亚太和欧洲为主。有数据显示，2019年全球MLA市场规模达到13亿元，预计到2026年将达到22亿元。不过随着LG、三星等厂商对MLA应用的推广，预计这一市场规模将进一步上涨。
 
2021年，LG Display便在OLED面板上应用氘技术，来将屏幕的亮度从800nit提升至1000nit以上，而今采用MLA技术不仅能进一步提升亮度，还可以延长面板的寿命。不过目前受到技术限制，微透镜阵列的制作工艺复杂，对精度要求高，也较容易受到环境因素的影响。
 
比如LG Display在首次使用MLA技术时便遇到了问题，使用MLA时会导致显示屏看起来不均匀或存在一些不均匀的“污点”。为了解决这一问题，LG Display将在生产中添加一种使用微珠扩散粘合剂，来消除由应用MLA所引起的污点问题。
 
扩散胶具有类似扩散板的效果，可以扩散来自LCD面板的LED背光单元的光，使屏幕颜色和亮度更均匀。目前这种扩散材料主要由日本Sumitomo生产，不过使用这种扩散材料也会导致成本的进一步上升。
 
未来，随着MLA技术的不断成熟，这一技术也将被应用于智能家居领域。并且由于MLA的特性，运用在OLED面板上不仅亮度有提升，同时能够显示得更清晰，不仅能够提升用户体验，加强产品竞争力，还能帮助企业将产品向高端化迈进。