首页 > 赛迪观察 > 正文

挑战液晶和OLED,Micro LED为时尚早

来源:中国电子报  作者:闵杰  投稿时间:2018-01-24

  去年一年,Micro LED进入白热化的发展状态,无论是技术上的讨论,还是工艺制作环节的期待,都让人产生Micro LED将在今年或明年实现商业化的念想。事实是否如此呢?
 

  记者注意到,Micro LED领域最新的进展是在CES 2018举办期间,三星展出了号称Micro LED的“电视墙”,韩国企业Lumens展出了小尺寸和大尺寸的Micro LED产品,成功吸引了行业内的关注,而且它们都向外界透露了今年会将类似的产品推向市场。不过,记者在采访多位专家后知悉,Micro LED正面临巨大的量产难题,离商业化还有一段不小的距离。
 

  Micro LED面临
 

  巨量转移和成本难题
 

  Micro LED是与OLED并列的下一代显示技术。相比LCD,Micro LED有更高的亮度、色彩饱和度、色彩还原力、响应速度等,而且是自发光,功率消耗量更低,还能做出柔性产品。相比OLED,Micro LED的亮度还是要比OLED更高,因为是无机材料,Micro LED的寿命也会更长,性能更加稳定,亮度和色彩饱和度更高,响应速度也更快。还有很重要的一点,Micro LED的功耗非常小,与LCD相比只有后者的10%,与OLED相比只有后者的50%。所以,从这些特点来看,Micro LED用于汽车抬头显示、大屏投影等方面十分具有竞争力。用一位专家的话来说,如果Micro LED实现量产,那么LCD和OLED就都没有多大的发展空间了。
 

  Micro LED是一种新的显示技术,是将LED微缩化、阵列化之后,将大批量的微缩LED转移到电路基板上,每个LED晶粒都可驱动点亮,让其自发光。核心技术难点,也是生产过程的难点,是将巨量的微缩LED转移到基板上,转移之后的LED要具有均一性,才能达到发光显示的良好效果。这个过程需要转移的微缩LED的量非常庞大,比如韩国企业Lumens研发的0.57英寸Micro LED面板,虽然尺寸很小,但要放入约92万颗8微米的Micro LED,因此生产过程非常困难,巨量转移是主要的生产瓶颈。如果是大尺寸的Micro LED面板,比如150英寸的Micro LED面板,需要放入约2500万颗Micro LED,难度很大。
 

  基于这样的技术特点,Micro LED商业化面临的困难一是良率问题,微缩化之后转移的巨量LED晶粒在发光和波长上需要达到一致性,也即良率问题。行业内技术领先的我国台湾公司PlayNitride在去年年底宣布,它们转移Micro LED的良率可以达到99%。这已是业内非常好的数据了,不过奥维云网副总裁董敏告诉《中国电子报》记者:“之前我们粗略估算过,99%的良率对于Micro LED来说还是非常低的,因为颗粒数目太大,这样的良率还难以满足商业化的要求。”
 

  二是成本问题。由于特殊的制程,Micro LED需要两套衬底,其中一套衬底是大面积的硅衬底,当规模化生产时用料成本很高。另外,巨量的LED成本也不菲。LGD首席技术官Kang In-byung在近期谈到,即使一个LED颗粒成本低至1韩元,当用到大尺寸Micro LED面板时,2500万颗LED晶粒的成本就是2500万韩元,再加上电路、背板等成本,Micro LED成品的价格就不是普通百姓能承受的了。
 

  三星等公司
 

  未实现真正的Micro LED
 

  在这些实际的困难下,三星在CES 2018上展出146英寸的Micro LED电视墙,称该产品在今年会推向市场。同时,Lumens在CES 2018上拿出了0.57英寸的Micro LED抬头显示器,以及130英寸和139英寸的Micro LED数字广告牌,据韩国媒体报道,Lumens取得了Micro LED的量产技术,拥有Micro LED量产生产线。依据三星和Lumens宣传的口径,Micro LED量产已经提前到来,那么,事实果真如此吗?
 

  董敏向《中国电子报》记者解析此事时透露,三星Micro LED电视墙定位于家庭影院应用,产品的像素间距在0.8毫米,应该属于目前主打的小间距LED系列产品。该规格产品在技术难度和生产难度上并不新鲜,我国国内不少LED企业是有优势的。IHS研究总监张兵也告诉记者,三星的产品算不是严格意义上的Micro LED显示产品,该规格的产品也曾被索尼于2012年、2017年的CES上展出过,从技术上讲不算突破,只是三星在CES上的一种营销策略。
 

  群智咨询分析师王健在接受《中国电子报》采访时表示,关于哪些产品算得上真正的Micro LED,在学术界和产业界还没有明确的定义,业内存在不同的说法。但是三星的Micro LED模块化电视墙实现了微缩形式的LED显示,所以也可以划归在Micro LED范畴。南方科技大学副教授刘召军向《中国电子报》记者透露,虽然三星Micro LED电视墙的像素间距在0.8毫米,但是产品里面的芯片尺寸是很小的,是Micro LED,所以三星表示自己的这个产品为Micro LED电视墙并不算错。
 

  有一种说法是Micro LED产品的像素间距为0.05毫米。我国台湾企业在Micro LED的研发上走在世界前列,为了和大尺寸的Micro LED以示区别,台湾企业提出了mini LED的产品细分,他们认为:从像素间距看,小间距LED屏在0.8毫米~2.0毫米;mini-LED则在0.5毫米~1.0毫米;Micro LED最初目标则是0.05毫米。从LED晶体颗粒尺寸看,小间距LED屏在100微米级别;mini LED在几十微米级别;Micro LED在个位数的微米级别。其中,小间距LED屏已经实现大规模商用;mini LED的技术难度要高一些,但实现商用的难度远比Micro LED小得多。依据三星的产品规格看,像素间距0.8毫米,LED晶体颗粒尺寸在几十微米,符合台湾企业定义的mini LED产品的范畴。
 

  董敏表示,Micro LED目前技术仍存在不少瓶颈,量产工艺还不匹配大面积生产需要,预计会先通过mini LED产品来过渡试产。待mini LED产品量产成熟后,Micro LED或许才能商用面世。从应用看,很大可能会是TV等产品形态。
 

  Micro LED
 

  实现商用至少10年
 

  苹果公司在2014年收购了创业公司LuxVue,该公司在Micro LED的巨量转移以及其他技术方面具有领先的专利技术。并且在2016年,苹果公司启动了Micro LED的专项研究计划,在中国台湾建立了实验室,联合台湾产业链一起做前期研发。据传,苹果计划将Micro LED应用在Apple Watch上。
 

  业内普遍认为,Micro LED可以做成异型、柔性的显示屏,其低功耗、高亮度、高解析度和色彩饱和度的特点,使得其在中小尺寸的可穿戴设备和超大尺寸的数字告示牌上有比液晶、OLED更为合适的应用场景。IHS Markit曾预测,如果Micro LED量产成功,其可产生的市场规模在300亿~400亿美元之间。
 

  曾一度,业界将目光聚集在Micro LED的中小尺寸可穿戴应用上,希望苹果的投入能带来智能手表等可穿戴设备的杀手级应用,以此拉动Micro LED面板产业上下游的发展。然而,苹果在去年年底撤出了位于台湾的研发实验室,将研发重心转移到美国。中小尺寸的Micro LED面板应用,在现在看来实现难度比超大尺寸要大得多。在不到1英寸的面板上,集成接近100万颗LED晶粒,当显示精度和清晰度要求越高时,每颗LED晶粒的间距要求越小、良率要求越高。相对而言,在同样是4K清晰度的需求下,超大尺寸Micro LED屏所要求的LED像素间距就可以放宽很多,在工艺控制上要克服的难度也会比中小尺寸小很多。
 

  由于制程上的难题,做到像素间距在纳米级别的Micro LED屏现在还面临极大的挑战。张兵告诉记者,截至目前,还没有真正的Micro LED样品出现。
 

  我国台湾企业在研发Micro LED上十分积极,有企业曾预言在2018年或2019年将陆续出现Micro LED样品,在2023年以后才会出现大量的商业应用。而目前各大企业选择的技术路线是mini LED产品。张兵认为,Micro LED在今天所处的状况和15或20年前OLED所处的状况是相似的。如果Micro LED能克服巨量转移和成本问题,那么Micro LED屏实现商用指日可待。然而目前离那个阶段还十分遥远,至少需要10年以上的时间来孕育。

共1页 |< 首页 < 上一页 1 下一页 > 尾页 >|

【上一篇】: 通信光纤光缆:推动超低衰减产品应用 打通全国产化链条    【下一篇】: 无界零售,家电行业准备好了吗?

  中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)是直属于国家工业和信息化部的一类科研事业单位。成立二十多年来,一直致力于面向政府、面向企业、面向社会提供研究咨询、评测认证、媒体传播与技术研发等专业服务。形成了政府决策与软科学研究、传媒与网络服务、咨询与外包服务……[详细]

赛迪专家更多

在自主创新上突破 在产业生态上布局

近来,针对中兴美国被禁事件持续发酵,引发全民“谈芯..

孙会峰:算力即权力

2018年3月22日,主题为“人工智能开启数字经济..

赛迪机构

咨询业 媒体业 评测业 信息技术服务业 会展培训业 其他(分支机构)