麻省理工開發垂直堆疊的 Micro LED，解析度可提升到 5,000ppi

隨著 LED 尺寸有縮小的必要，Mini LED、Micro LED 技術發展，令我們獲得更清晰、更高解析度的視覺體驗。正當 LED 成熟應用於市場的同時，體積發展也達到極限，這種限制在 AR、VR 等需要近距離顯示的設備尤更明顯，並會造成「紗窗效應」（Screen Door Effect），即用戶感覺像素間出現空隙和條紋。

「紗窗效應」（Screen Door Effect）

傳統顯示器每個像素由紅、綠、藍三個並排排列的子像素組成，Micro LED 顯示器亦如此。科學家推測，雖然 Micro LED 無法像 OLED 像素緊密，若每個 Micro LED 像素跟一個子像素寬（而非三個），就能在一定數量的螢幕空間擠出三倍像素，大幅提高圖像解析度。麻省理工學院（MIT）團隊開發獨特方法，透過超薄膜製程垂直堆疊 Micro LED，而非橫向排列，讓封裝更緊密。

科學家先將紅、綠、藍 Micro LED 薄膜一層層堆疊，類似層蛋糕排列，再細細切成網格狀，分割成許多獨立像素。每個堆疊像素可產生全部商業色彩範圍，寬度約 4 微米，這些 Micro LED 可封裝成 5,000ppi，即每吋 5 千個像素密度。

麻省理工學院機械工程副教授 Jeehwan Kim 指「這是最小 Micro LED 像素，也是期刊報導的最高像素密度」，垂直像素化能在較小範圍有更高解析度。研究論文最近發表於《自然》雜誌（Nature）。研究人員指出，傳統顯示器每個紅、綠、藍像素都是橫向排列，限制創建每個像素的大小。不過麻省理工學院是垂直堆疊所有三個像素，理論可將像素面積減少三分之一。

隨後，團隊展示透過改變施加到每個紅、綠、藍色膜的電壓，可在單像素產生各種顏色。舉例如果紅色電流強、藍色電流弱一點，像素就會呈粉色，有助創建所有混合顏色，使顯示器有接近所有可用商業色彩。

團隊正在研究可同時控制數百萬個 Micro LED 像素的方法，研究人員透露「有源矩陣」（active matrix）將是需進一步開發的東西。

Micro LED 矩陣有效解析度為 5,000ppi，這是文獻最高像素密度，相比之下，三星最新 OELD 顯示螢幕約 500ppi，目前最清晰 VR 設備也低於 1,000ppi。如果 Micro LED 商業化，垂直像素能大幅提升解析度，尤其 VR 和 AR 應用，不過要為這種顯示器供電又是完全不同的挑戰。