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显示产业新势头,Micro-LED成为新风口

【发表时间:2020-05-22 19:41:45 来源:孟州网】

2019第三届中国(国际)Micro-LED显示高峰论坛在近日举行,论坛上透露出LED产业发展的新特点。在Micro-LED显示产业化问题上,专业人士认为首先应发展相比LCD或OLED更具优势的产业,主要针对TV、可穿戴设备、车载等运用场景,以及适用于柔性透明的运用场景。并且预计明年开始会有更多产品出现。但规模化商用仍有诸多问题需要解决。

Micro-LED.jpg

发展势头良好

Micro-LED是LED微缩化和矩阵化技术,即将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化,与OLED一样能够实现每个图元单独定址,单独驱动发光(自发光)。芯片尺寸方面,Micro-LED一般小于50微米,小间距LED在500微米左右。作为Micro-LED的过渡,Mini-LED介于50微米到200微米之间。

凭借诸多优异显示性能,Micro-LED被认为是下一代显示技术的有力竞争者。包括功耗低、亮度高、超高解析度、高色彩饱和度、响应速度快、对比度高、可视角度宽、自发光和使用寿命长。理论上,Micro-LED的功耗约为LCD的10%、OLED的50%。基于这些优异性能,Micro-LED有望在穿戴式终端、智能手机、AR、VR、车载显示、电视和大型显示的应用上发挥优势。

自2012年索尼在CES上推出首个Micro-LED产品(TV)以来,三星、华星光电、康佳、天马、LG等都相继秀出自家Micro-LED产品。Micro-LED产业逐渐升温。据不完全统计,近几年来,海外初创Micro-LED公司不断涌现,且几大互联网企业如苹果、Google、Facebook都已介入;同时,京东方、华星光电、熊猫、维信诺、友达光电和群创光电等显示面板企业,三安、乾照、华灿等LED芯片企业,国星、雷曼、瑞丰和联电等LED封装企业纷纷加入。

业界认为Micro-LED将在5G时代发挥更大作用。中国科学院院士、南京大学物理系教授郑有炓介绍,Micro-LED将支撑5G+8K和5G+VR/AR终端显示的新要求。随着量产技术的突破,Micro-LED显示有望成为5G信息时代终端显示的主流技术。

友达光电前瞻技术研究中心资深协理林雨洁表示,5G和AIOT时代来临,对显示器产业带来了很大冲击,但这种冲击是良性刺激。资讯传递速度越来越快,对承载硬件的要求越来越高。新应用不断出现,为显示器带来各种各样应用的可能。

探讨产业化之路

Micro-LED显示技术被视为显示技术发展的新风口,但其高成本、关键技术等方面的问题仍待突破,Micro-LED技术大规模产业化仍需时间。

工信部电子信息司处长王威伟认为,产业化需要把握好三个原则。首先,技术选择要尽早服从产业化需求。“从CRT到液晶,当时并不认为液晶技术最优,但20年过去液晶产业发展起来了。因此,产业化未必开始就用最优的技术。”其次,产业化过程中要有技术迭代的能力和资源。“如果技术好,但投入成本巨大,没有持续的迭代能力,这项技术难以产业化。”第三,找准目前可以产业化的方向。“背显和大尺寸是目前Micro-LED相对看得清的细分方向。芯片制造、材料、模组、面板等相关企业要在确定的目标上共同探讨产业化之路。围绕目标,尽早推出商品,而不仅仅是产品。”

多位专家和企业代表认为,考虑到Micro-LED不可替代性优势,大尺寸和小尺寸可能更适合率先产业化。大尺寸Micro-LED显示器方面,聚焦5G+8K、5G+IOT+CC+AI引发的新需求以及电视机大尺寸、超高清、智能化的发展趋势;小尺寸Micro-LED显示器方面,聚焦5G+AR/VR显示终端需求,发展便携式终端AR、VR、智能手表以及阳光环境中使用的车载等抬头显示应用。

郑有炓表示,2012年以来,相继推出了高阶高端样机和产品,并接受订货。但消费者负担得起的高阶高端产品才有市场前景。5G+AR/VR作为下一代信息技术发展的风口,作为其生态圈终端微显示,对Micro-LED微显示产业发展起着很大的推动作用。Micro-LED微显示经过10多年的研发,产业化技术路线开始明朗。近年来,众多研究部门和企业不断推出样品样机,且显示业界巨头高调投入,抢占先机。

镎创科技创始人&执行长李允立认为,Micro-LED短时间取代LCD或者OLED不是合理方向,应该考虑从后者很难做到的领域切入。Micro-LED的结构相对简单,在柔性显示和透明显示等方面具备优势。

此外,可以在性能要求高但成本敏感度相对低的应用领域入手,比如车载显示。

面临诸多挑战

中国证券报从峰会现场了解到,Micro-LED的产业化之路并不容易。有观点认为还需要2-3年时间,也有人认为需要3-5年时间。这与Micro-LED显示产业仍要解决的诸多问题密切相关。

巨量转移(包括传递、检查、测试、修复)是制作Micro-LED显示屏的关键技术。传统的LED在封装环节,主要采用真空吸取的方式进行转移。由于真空管在物理极限下只能做到大约80微米,而Micro-LED的尺寸基本小于50微米,所以真空吸附的方式在Micro-LED时代不再适用。目前,Micro-LED的巨量转移技术包括精准抬放技术(分为静电力、凡德瓦力、磁力)、自组装技术、选择性释放技术、转印技术和COB技术。

巨量转移存在两大挑战:Micro-LED芯片在进行大量、多次转移时的良率必须达到99.9999%,精准度控制在±0.5微米以内;RGB全彩显示需要对红、蓝、绿芯片分别转移,要求精准定位灯珠。比如,量产分辨率为FHD(全高清)的Micro-LED屏幕,需要1920*1080个像素,也就是200万个像素。而每个像素由R、G、B三个Micro-LED芯片组成,需要600万颗Mciro-LED。一块屏幕需要600万颗微米级别的LED芯片等。

巨量转移技术不够成熟会影响产品的良率和转移效率,进而推高制造成本。这也是目前少数大尺寸Micro-LED产品售价高昂的原因。成本下不来,Micro-LED的量产就会很艰难。同时,由于存在多个巨量转移技术,企业面临选择问题。

其他方面的问题还有类似于效率越高LED芯片要做得越小,且要确保每一颗芯片的光电性能都一样;三基色Micro-LED的像素光源问题。目前主要采用蓝光+荧光粉的解决方案,需要解决红光问题;三基色Micro-LED的像素组装尺寸微米化受限,难以实现超高密度封装等。

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