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Micro-LED显示困难与挑战并存

据国外的信息,谷歌已向Glo投资了1500万美元,而Glo是从瑞典隆德大学孵化出来的,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。 

 

友达光电彭双浪就曾言,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。而最近消息,苹果和PlayNitride今年年底将有可能小批量量产Micro-LED。Micro-LED或将提前实现商业化。

Micro-LED最先产生于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,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。

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。

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。

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。在固态半导体、TFT薄膜电晶体、界面力学、光学与色彩原理、驱动IC、检测设备、均匀性等技术领域瓶颈同样有待突破。

 

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。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。

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。LCD液晶面板在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液晶面板的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。LCD液晶面板成本低、良率稳定,竞争力非常强。就像当年LCD和PDP一样,LCD面板和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。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。

因此,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。

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