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为什么Micro LED会被公认为显示屏未来发展方向?

为什么Micro LED会被公认为显示屏未来发展方向?-就在不久之前,之前一直只存在于展示柜和PPT中的MicroLED显示屏,终于进入了正式量产阶段。

就在不久之前,之前一直只存在于展示柜和PPT中的MicroLED显示屏,终于进入了正式量产阶段。

MicroLED这项技术在出现之初,就被认为是史上第一种没有尺寸限制的显示技术,并成为公认的显示屏未来发展方向,因而受到整个显示屏产业链厂商的大力追捧。

为什么Micro LED会被公认为显示屏未来发展方向?

MicroLED技术的基础特性非常出色:这种现实技术拥有宽色域、高亮度、低功耗、高稳定、长寿命、宽视角、高动态范围、高对比度,高刷新率、透明性,支持无缝连接和集成内部传感器等特点。

虽然这些特性能分别在LCD,OLED和QD面板上得以实现,但MicroLED技术却能一次性实现这些技术特性,几乎不存在明显的短板,也是目前在技术条件下表现最全面的显示面板技术。

追求破局各方都在推动着MicroLED发展

由于竞争成本和下游产业链等方面的优势,现在全球范围内主要的LCD(液晶面板)产能都集中在中国大陆。

在京东方为首的国内企业努力下,我们在LCD市场的份额已经在去年(2019年)突破了50%,拿下来全球LCD市场的半壁江山。

作为对比,传统LCD大厂们的市场份额正在快速缩小:三星显示(SDC)在早前已宣布将关闭自家的LCD产线,并将精力集中于发展的QDLCD(量子点)和OLED技术上。

而不久之后,另一家韩国巨头LG显示(LGD)也紧随其后,关闭了在韩国国内的LCD产线。

除了这两家韩系大厂,日系LCD代表的松下和JDI也将逐步退出该业务,友达和群创等台湾省企也在不断地降低在LCD产线上的投入。

而在OLED领域,以三星和LG为首的韩系厂商牢牢控制着整个产业链,它们从有效产能、上游材料和设备、到下游应用和供应链上,都拥有非常大的优势。

在产业上游,三星和LG都拥有自己的材料和设备生产能力,并且拥有强大的技术基础。而在下游应用市场,三星和LG分别主导着中小尺寸和大尺寸OLED面板。

三星在中小尺寸面板上的优势巨大,它们的OLED面板可以直接用在自家的产品上,光三星智能手机在全球市场份额就足够让他们吃香喝辣。

而在大尺寸OLED面板上,LG也会直接将面板应用在大尺寸显示设备(包括但不至于电视)上,它们的产品除了拥有巨大内部需求,还牢牢占据着整个行业的高端市场。

拥有广阔的下游应用市场和其他竞争对手所不具备的全产业链优势,也让他们的OLED面板获得更丰富的应用经验和技术支持,自然比京东方和JDI这些暂时只能提供面板的厂家更具竞争力。

而上游显示面板的核心材料供应和设备制造上,日本和德国的企业仍具有拥有非常强大的能力,而这些优势不仅可以应用于LCD和OLED上,也可以应用在其他新型显示显示技术上。

除了有传统的显示面板制造商在推进,苹果等下游厂商也参与到该技术的研发和制造当中,跟进MicroLED技术的参与者的数量和领域在不断增加。

虽然MicroLED目前还不是他们的主要发力点,但他们还是会加大在这一领域的投入,以保证它们在MicroLED真正起飞的时候可以迎头赶上,而避免被上游厂商卡脖子。

在LCD和OLED市场都已经被被瓜分得所剩不多的前提下,参与下一代显示技术的研制,可以为各方带来全新的竞争机会,也可以打破当前的区域集群和优势,形成新的产业结构。

因此,拥有追求破局的机会,是MicroLED技术自诞生之初被各方大力推动的首要原因。

转移发展重点百家争鸣

根据公开的资料,MicroLED行业目前已经获得了超过50亿美元的巨额累计投资,专利申请、供应商带来的原型产品和显示器供应商的技术公开在近两年以来也越来越多。

根据已经公开的消息,三星、LG、索尼、TCL、康佳、夏普、京东方、华星光电、三安光电、天马、友达、Glo、京瓷、錼创(PlayNitride)、铼宝(RiTdisplay)、青鸟(JBD)、VueReal(加拿大初创公司)、Plessey(英国公司,VR和MR屏幕供应商)等公司都有推出了基于该技术的相关产品。

这种百家争鸣的状况显然比目前基本固化的LCD和OLED市场更加有活力。

不过可以用于大规模规模量产的技术,跟实验室中的产品原型有很大不同。虽然MicroLED技术目前已经在各种实验条件中达到了相应的技术指标和特性,不过离进入实际商用阶段还有不少的距离。

在厂商们公开的信息中,目前只有来自台湾省的錼创号称能达到100%的良率,不过目前仍没推出相应的具体量产面板产品。

该技术目前的主要的挑战还集中在提升制作工艺和降低生产成本上。

例如,传统的LED可以轻松达到约70%的外部量子效率(EQE),而小于10?m的microLED可能难以达到20%。红色LED具有低EQE和易碎特性,尤其具有挑战性。

因为MicroLED单元过于微小,直接导致了最终的成本面板上每个单元的表面积大幅增加,这也大幅提高了制造的复杂性和带来更多潜在问题,在进行量产时要保持高效率的同时,要缩小芯片尺寸并提高芯片设计和制造工艺。

而制作最终的MicroLED显示产品(手机屏幕、电视、显示器等)还涉及到更多的技术和工艺,包括外延、光刻、芯片制造、去除基板、检查,传质、键合和互连、测试、维修、底板和驱动IC等。

经过多年的发展,虽然解决了不少技术难题,也让这项技术变得更加成熟,但也在制造阶段发现了更多工艺上的挑战。

几年前芯片行业的主要发展目标是提升制程工艺,缩小芯片面积,提高能耗比等方面。而最近几年则越来越多地放在AI、辅助芯片、专项芯片等更加全面的方向,主张从具体应用和全局的角度来提升芯片的处理能力,而不再是盲目地提升运算性能。

因此,MicroLED行业里的企业也越来越多地将更多的精力放在诸如整体优化、图像改善、应用场景匹配和大批量生产设备等技术上,而不是盲目地追求这种技术可以带来的性能极限。

这些实用化的趋势也让这项技术的实用价值得到有效提升,进一步推动了它的商用化进程。

MicroLED显示器的应用潜力

对MicroLED显示器的需求可以从两个方面进行分析:首先是作为一种表现更出色的现实技术来替换目前市场上的产品,另一个就是凭借这种新技术开拓一些新的显示屏应用场景。

对于第一种场景来看,MicroLED在增强现实/混合现实(AR/MR)、虚拟现实(VR)、超大型视频显示器(100寸以上)、电视和显示器、汽车显示器、手机、智能手表和可穿戴设备、平板电脑和笔记本电脑上都有非常广阔的应用前景。

在当前的显示器市场上,虽然OLED和量子点等新技术层出不同,但是LCD面板仍在整个市场上占据着绝对的领导地位,不过由于技术限制,LCD屏幕的尺寸基本都在65寸以下,要进一步扩大尺寸就显得有点力不从心了。

而OLED目前主要在智能手机市场上开始加速普及,市场份额也越来越大,但目前主要还是用在高端产品中,量子点技术的情况跟OLED类似,目前主要用在高端显示产品上,而LED则主要用在大型显示屏中。

为了和这些“传统”的技术进行竞争,MicroLED应该确定其独特的市场价值来突出自己的优势,并且更好地发挥这些技术的特性。

MicroLED可以像LED一样随意定制大小,目前三星在今年的CES上推出了一款高达583寸的产品TheWall,不过这款产品l算不上严格意义的MicroLED电视。

按标准定义,MicroLED面板上的LED发光单元尺寸应小于50微米,MiniLED电视的LED发光单元应小于100微米,而三星的TheWall系列电视尺寸最小的也在80微米,这也是受限于当前制造工艺和成本的妥协产品。

加上这些大尺寸产品夸张的成本和售价,距离进入普通消费者市场还有不少距离,可见MicroLED产品在初期最大优势或许并不能完全发挥,为了提高成本竞争力,初期的MicroLED应该会首先应用在智能手表等小型屏幕上。

而要创建新的显示市场,MicroLED则需要提供一些其他替代产品无法启用的功能,包括一些具有定制形状的显示器和需要集成各种传感器的显示器。

MicroLED作为一种新兴的显示技术,凭借全能的显示表现和高度集成目前主流显示器的优势而获得了广泛的关注。

不过MicroLED目前还受到不少瓶颈技术的限制,特别是在制作工艺上,即使业界能够在有所突破,实现真正的大规模量产和商用还需要花费不少时间。
责编AJX

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