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Micro-LED显示即将点亮,我国大陆企业如何接招?

发布时间:2017-09-20内容来源:未知 点击:


近日,又一家科技巨头涉足Micro-LED:瑞典媒体Rapidus透露,谷歌已向Glo公司投资了1500万美元,而Glo是一家从瑞典隆德大学孵化出来的公司,正致力于为手机、智能手表以及VR/AR提供基于纳米线的LED显示屏。


此前,索尼、苹果、Facebook等科技巨头或通过自研或通过投资、收购等方式切入Micro-LED领域,让Micro-LED概念持续火热,成为显示产业的新亮点。


友达光电董事长彭双浪认为,Micro-LED是一个非常好技术,因为它是TFT背板和LED固态发光体的结合,而且这两个技术现在非常成熟,成本也在大幅降低。而且最近有消息指出,苹果和PlayNitride今年年底将有可能小批量量产Micro-LED。面对Micro-LED这种前瞻性的显示技术,我国大陆企业该如何应对?


外资和台资企业Micro-LED已领先一步


Micro-LED进入人们眼帘的是2012年,当时索尼在国际消费性电子展上推出“Crystal LED Display”,率先将Micro-LED技术应用在消费电子领域。但是此后的四年间索尼再也没有端出“Crystal LED Display”了。因为索尼使用的还是笨办法,南方科技大学教授刘召军指出,将一颗一颗LED拼接起来或者一千颗一千颗LED同时拼接,转移周期和生产时间比较长,对准耗时间,不适合大批量生产。


而苹果恰恰是从索尼的软肋切入Micro-LED领域,因为苹果在2014年收购的Micro-LED公司LuxVue擅长的就是大批量转移技术。而且苹果不像索尼玩虚的,而是以规模量产为目标。一方面收购高通4.5代TFT生产线,进行进一步的研发工作;另一方面与LED领导企业晶元光电合作,计划在2017年年底进行小批量试生产。


苹果在Micro-LED上动真格刺激了索尼。索尼为了能尽快量产,降低了“模块化拼接”的数量门槛,同时利用色彩管理方案提升CLEDIS显示屏的色彩饱和度。索尼对外自信地宣称,2017年CLEDIS将实现量产。


苹果、索尼加速Micro-LED产业化激起更多企业或者科研机构构涌入Micro-LED产业化大军。既有像鸿海科技、康得新等跨界企业,也有像晶元光电、三安光电等LED企业,甚至像PlayNitride一样的小型创业公司也在Micro-LED领域脱颖而出。


Mikro Mesa创办人陈立宜指出,他们已经在实验室做出3umx3um发光面积的产品,同时发光电流可来到50奈安,若相同技术使用在5英寸手机面板上,耗电量则可降低至0.1瓦。


奥维云网分析师李臣指出,我国大陆企业大多还在LED芯片上作文章,外资和台资企业已经开始研究加工工艺,正努力攻克量产技术。简而言之,大陆企业还在初级阶段,外资和台资企业Micro-LED企业已经领先一步。


Micro-LED技术和应用受制约


在苹果引领下,越来越多的玩家加入到Micro-LED领域当中,Micro-LED用于显示有其得天独厚的一些优势。Micro-LED集低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、超省电、寿命较长、效率较高等优点于一身,与LCD和OLED相比,Micro-LED亮度和色彩饱和度优势十分明显。


雷曼股份研发总监屠孟龙指出,Micro-LED做室内屏幕亮度能达到1000~2000nit ,液晶屏幕亮度只能达到几百nit。此外,Micro-LED可以用三基色或者四基色等方案,色区覆盖更广,显示效果更好。


但是Micro-LED产业化过程中仍面临着众多技术挑战,甚至现在大多数人对Micro-LED定义模糊不清,不少人将小间距LED理解成Micro-LED。近日,晶元光电董事长Jou Ming-jiunn将大小为100微米左右的LED芯片定义为迷你LED,将大小在20到30微米之间的LED芯片定义为Micro-LED。


LEDinside研究助理经理Simon Yang表示,Micro-LED制造有众多关键技术,其中大规模转移技术在Micro-LED制造中是最难的一部分,因为巨量转移技术需要将在衬底上生成的LED芯片转移到TFT基底层上面,并实现精准的对位和连接。


除了大批量转移技术之外,Micro-LED仍会遇到其他技术难题。Mikro Mesa合伙人张俊义指出,固态半导体、TFT薄膜电晶体、界面力学、光学与色彩原理、驱动IC、检测设备、均匀性等技术瓶颈同样有待突破。


特别是在商业化过程中,Micro-LED将直接面临OLED和LCD的价格竞争。彭双浪表示,MicroLED有一个致命的问题,就是分辨率提高的时候成本也会成倍增加,4K面板清晰度是FHD面板的4倍,但是成本不只增加4倍,还会更高。因为在制作过程中需要提升良率,不然无法量产,而且它不是物理的问题,而是艺术的问题。


彭双浪进一步指出,MicroLED如果能够提早几年进入市场,有可能成为主流,但是现在进入市场除非找到一个非常好的应用,不然很难实现商业化。

目前,Micro-LED可以想得到的应用领域主要有两种:一是用于智能手表、VR/AR设备以及智能手机上;二是像索尼一样,将其应用于如电视一样的大尺寸显示屏上。


如果Micro-LED能够实现规模量产,最有可能在智能手表应用实现率先突破。一方面是因为Micro-LED拥有低耗电特性,有利于解决智能手表待机时间不够长的痛点,所以苹果将智能手表应用作为主攻方向之一;另一方面是因为智能手表对显示屏分辨率要求不是非常高,巨量转移难度可以降低,有望率先实现量产。


Micro-LED在大尺寸显示和VR/AR设备领域同样具有应用的可能性。张俊义认为,LCD在50英寸以下市场竞争力非常强,但是在50英寸以上市场不一定,因为55英寸FHD Micro-LED生产成本只要同规格LCD的60%,55英寸4KMicro-LED生产成本只要同规格LCD的90%,而且Micro-LED尺寸越大越经济。


但是从Micro-LED实际进展来看并没有那么顺利,主推大尺寸Micro-LED的索尼并没有在消费市场中推出大尺寸Micro-LED电视。面板行业人士于宁宁指出,LCD成本低、良率稳定,竞争力非常强。就像当年LCD和PDP一样,LCD和Micro-LED未来的竞争不单纯涉及技术的竞争,还牵扯到产业链以及生态的竞争。


而Micro-LED在VR/AR设备领域的应用更加艰难。集创北方副总裁Benjamin Zhou指出,AR设备对亮度和ppi要求非常高,硅基OLED虽然分辨率不断提升,但是亮度没有优势,如果提高亮度,硅基OLED的寿命就会缩短。相反,硅基Micro-LED的亮度非常高,可以满足在阳光下实现清晰显示。


张俊义解释,VR/AR需要上万nits的亮度,只有Micro LED能做到,所以Micro LED才会被VR/AR看上。但极高的亮度,意味着能量密度高,也就是极耗电。目前,电池的能量密度跟不上需求。


Micro-LED看似美好,但是在技术上和应用上都有其制约因素,一时很难成为市场的主流,最多只是显示市场中的一枚还为闪亮的新星。


Micro-LED前途不明,我国大陆企业应做好跟踪


目前,Micro-LED在市场中还是一把由苹果吹起来的“虚火”。奥维云网分析师李臣指出,Micro-LED的未来还不是特别明朗,而且我国大陆企业技术前期布局和积累不到位。我国大陆到底应该如何布局Micro-LED?


纵观全球显示产业,我国大陆液晶面板产业已经“坐二望一”,产能即将问鼎全球第一宝座,目前正在加速OLED投资,试图进一步缩小与韩国的差距。群智咨询分析师王健指出,与韩国、中国大陆突飞猛进的态势不同,曾经在全球显示产业中占据举足轻重地位的我国台湾显示产业逐渐力不从心,显露出颓势。


如今我国台湾显示产业无论在技术、资金或市场方面都不具备绝对优势,尤其在OLED产业布局方面更是远远落后韩国和中国大陆。所以对我国台湾显示产业来说,与其在OLED上面苦苦追赶,不如将精力放在代表次时代显示技术的Micro-LED上面,寄希望于技术的突破来实现产业的跨越式发展,发展Micro-LED对我国整个台湾显示产业来说是比较好的选择。所以我们可以看到我国台湾上下游企业都在主攻Micro-LED。


Micro-LED技术的实现和普及自身性能潜力不是唯一因素,还要考量整体环境和实现成本。王健说,Micro-LED的优势需要大量的前期研发成本去实现,况且随着OLED技术的成熟,双方在性能(亮度、功耗、成本等方面)上的差距也在缩小。在中小尺寸领域,OLED取代LCD是因为具有柔性显示的特性,但是Micro-LED并没有OLED所不具备的特性。所以对于已经在OLED产业上投入巨资的企业来说对Micro-LED投资并不热情。


虽然我国大陆在Micro-LED上不具优势,大部分还停留在实验室阶段,但是仍应该加强前瞻性技术研发,毕竟苹果Micro-LED即将量产。北京大学教授关旭东在接受《中国电子报》记者采访时指出:“不要小看Micro-LED,虽然它对液晶显示潜在的威胁现在还很难清晰地看到,但是这个可能性是存在的。就像当年的TFT技术一样,刚开始默默无闻。我80年代开始研究TFT技术,当时没有人关注,到90年代同样非常小众,但是看看今天显示面板产业,已经成为TFT的天下了。”


刘召军认为,现在的Micro-LED 就像30年前的LCD一样,需要通过不断完善产业链配套来降低成本,提高产能。对于国内厂商来说,目前,Micro-LED前途不太明朗,会以跟踪为主,凭借现有的技术、专利进行布局,而何时真正涌入Micro-LED市场还需要看苹果和索尼的技术突破和市场动向。


中国光学光电子行业协会液晶分会副秘书长胡春明指出,Micro-LED目前尚在产业化初期阶段,它的发展取决于半导体技术、LED技术和TFT背板技术能否成功融合。我国大陆发展该技术应以显示面板企业为核心,以小尺寸可穿戴设备为现阶段主攻方向,以实现产业化为目标逐步进行。


张俊义认为,Micro LED的做法有很多种,有的做法能嫓美LCD的成本和OLED的效能。最好的解决方案是基于现行的LCD制程,进行技术升级,让Micro LED结合TFT LCD来实现量产的规划。


他建议,在LCD的基础上去发展Micro LED的技术,对大陆企业应该是最好的选择。因为这样可以减少研发的资源,同时,专利的布局和技术的发展也可以和国外同步,届时,要比的是谁的整合能力强、执行效率快。


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