日前舉行的2019第三屆中國(國際)micro-led顯示高峰論壇透露出產業發展的新特點。對于micro-led顯示產業化問題,專家認為,首先應發展相比lcd或oled更具優勢的領域,主要針對tv、可穿戴設備、車載等運用場景,以及適用于柔性透明的運用場景。預計明年開始會有更多產品出現。但規模化商用仍有諸多問題需要解決。
發展勢頭良好
micro-led是led微縮化和矩陣化技術,即將led背光源進行薄膜化、微小化、陣列化,與oled一樣能夠實現每個圖元單獨定址,單獨驅動發光(自發光)。芯片尺寸方面,micro-led一般小于50微米,小間距led在微米左右。作為micro-led的過渡,mini-led介于50微米到200微米之間。
憑借諸多優異顯示性能,micro-led被認為是下一代顯示技術的有力競爭者。包括功耗低、亮度高、超高解析度、高色彩飽和度、響應速度快、對比度高、可視角度寬、自發光和使用壽命長。理論上,micro-led的功耗約為lcd的10%、oled的50%。基于這些優異性能,micro-led有望在穿戴式終端、智能手機、ar、vr、車載顯示、電視和大型顯示的應用上發揮優勢。
自2012年在ces上推出首個micro-led產品(tv)以來,三星、華星光電、康佳、天馬、lg等都相繼秀出自家micro-led產品。micro-led產業逐漸升溫。據不完全統計,近幾年來,海外初創micro-led公司不斷涌現,且幾大互聯網企業如、google、facebook都已介入;同時,方、華星光電、熊貓、、友達光電和群創光電等顯示面板企業,三安、乾照、華燦等led芯片企業,國星、雷曼、瑞豐和聯電等led封裝企業紛紛加入。
業界認為micro-led將在5g時代發揮更大作用。中國科學院院士、南京大學物理系教授鄭有炓介紹,micro-led將支撐5g+8k和5g+vr/ar終端顯示的新要求。隨著量產技術的突破,micro-led顯示有望成為5g信息時代終端顯示的主流技術。
友達光電前瞻技術研究中心資深協理林雨潔表示,5g和aiot時代來臨,對顯示器產業帶來了很大沖擊,但這種沖擊是良性刺激。資訊傳遞速度越來越快,對承載硬件的要求越來越高。新應用不斷出現,為顯示器帶來各種各樣應用的可能。
探討產業化之路
micro-led顯示技術被視為顯示技術發展的新風口,但其高成本、關鍵技術等方面的問題仍待突破,micro-led技術大規模產業化仍需時間。
工信部司處長王威偉認為,產業化需要把握好三個原則。首先,技術選擇要盡早服從產業化需求。“從crt到液晶,當時并不認為液晶技術最優,但20年過去液晶產業發展起來了。因此,產業化未必開始就用最優的技術。”其次,產業化過程中要有技術迭代的能力和資源。“如果技術好,但投入成本巨大,沒有持續的迭代能力,這項技術難以產業化。”第三,找準目前可以產業化的方向。“背顯和大尺寸是目前micro-led相對看得清的細分方向。芯片制造、材料、模組、面板等相關企業要在確定的目標上共同探討產業化之路。圍繞目標,盡早推出商品,而不僅僅是產品。”
多位專家和企業代表認為,考慮到micro-led不可替代性優勢,大尺寸和小尺寸可能更適合率先產業化。大尺寸micro-led顯示器方面,聚焦5g+8k、5g+iot+cc+ai引發的新需求以及電視機大尺寸、超高清、智能化的發展趨勢;小尺寸micro-led顯示器方面,聚焦5g+ar/vr顯示終端需求,發展便攜式終端ar、vr、智能手表以及陽光環境中使用的車載等抬頭顯示應用。
鄭有炓表示,2012年以來,相繼推出了高階高端樣機和產品,并接受訂貨。但消費者負擔得起的高階高端產品才有市場前景。5g+ar/vr作為下一代信息技術發展的風口,作為其生態圈終端微顯示,對micro-led微顯示產業發展起著很大的推動作用。micro-led微顯示經過10多年的研發,產業化技術路線開始明朗。近年來,眾多研究部門和企業不斷推出樣品樣機,且顯示業界巨頭高調投入,搶占先機。
镎創科技創始人&執行長李允立認為,micro-led短時間取代lcd或者oled不是合理方向,應該考慮從后者很難做到的領域切入。micro-led的結構相對簡單,在柔性顯示和透明顯示等方面具備優勢。
此外,可以在性能要求高但成本敏感度相對低的應用領域入手,比如車載顯示。
面臨諸多挑戰
中國證券報記者從峰會現場了解到,micro-led的產業化之路并不容易。有觀點認為還需要2-3年時間,也有人認為需要3-5年時間。這與micro-led顯示產業仍要解決的諸多問題密切相關。
巨量轉移(包括傳遞、檢查、測試、修復)是制作micro-led顯示屏的關鍵技術。傳統的led在封裝環節,主要采用真空吸取的方式進行轉移。由于真空管在物理極限下只能做到大約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時代不再適用。目前,micro-led的巨量轉移技術包括精準抬放技術(分為靜電力、凡德瓦力、磁力)、自組裝技術、選擇性釋放技術、轉印技術和cob技術。
巨量轉移存在兩大挑戰:micro-led芯片在進行大量、多次轉移時的良率必須達到99.9999%,精準度控制在±0.5微米以內;rgb全彩顯示需要對紅、藍、綠芯片分別轉移,要求精準定位燈珠。比如,量產分辨率為fhd(全高清)的micro-led屏幕,需要1920*1080個像素,也就是200萬個像素。而每個像素由r、g、b三個micro-led芯片組成,需要萬顆mciro-led。一塊屏幕需要萬顆微米級別的led芯片等。
巨量轉移技術不夠成熟會影響產品的良率和轉移效率,進而推高制造成本。這也是目前少數大尺寸micro-led產品售價高昂的原因。成本下不來,micro-led的量產就會很艱難。同時,由于存在多個巨量轉移技術,企業面臨選擇問題。
其他痛點還包括:led芯片要做得非常小(越小效率越高),且要確保每一顆芯片的光電性能都一樣;三基色micro-led的像素光源問題。目前主要采用藍光+熒光粉的解決方案,需要解決紅光問題;三基色micro-led的像素組裝尺寸微米化受限,難以實現超高密度封裝等。
來源:東方財富
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