《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Micro LED是終極顯示技術(shù)

2020-04-07
來(lái)源:慧聰LED屏網(wǎng)
關(guān)鍵詞: LED 芯片 手機(jī) ColorFilter

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,LED技術(shù)也在不斷發(fā)展,,為我們的生活帶來(lái)各種便利,,為我們提供各種各樣生活信息,造福著我們?nèi)祟?。?999年到2019年,,Micro LED的創(chuàng)新之旅其實(shí)已歷經(jīng)20載。只是近幾年開(kāi)始,,不再低調(diào):從束之高閣的神秘黑科技,,似乎終于走到了商業(yè)化的門口。然而,,時(shí)至今日,,對(duì)于Micro LED的定義,在不同的玩家和應(yīng)用領(lǐng)域,,卻有著N種答案,。

    

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    Micro LED的不同定義

    有的依LED芯片尺寸 < 100/50 μm定義為真正的Micro LED;有的依據(jù)芯片面積< 2500μm2;有的則依據(jù)像素間距< 0.5mm;有的則以芯片最終是否帶有襯底作為評(píng)判準(zhǔn)則。從易于技術(shù)迭代理解角度,,上游和面板顯示更傾向于從芯片尺寸,、正倒裝和薄膜轉(zhuǎn)移(去襯底)來(lái)定義Mini LED和Micro LED;從易于大屏顯示應(yīng)用端理解角度,中游和LED顯示屏則傾向于用像素間距(Pitch)來(lái)定義Mini LED和Micro LED(屏),。

    如在大屏顯示領(lǐng)域,, LED顯示屏龍頭企業(yè)利亞德、雷曼光電,,分別官宣發(fā)布了「0.6mm微間距的8K Micro LED高清顯示屏」,,強(qiáng)調(diào)通過(guò)倒裝COB關(guān)鍵技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成形前,各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,,不同的玩家雖然對(duì)Micro LED有著自身不同理解,,但均有一個(gè)努力表達(dá)的共性——革新視覺(jué)體驗(yàn)。而本文核心目的并不在于糾結(jié)Micro LED定義應(yīng)該是如何,,而是探討為何說(shuō)自發(fā)光的微縮化LED顯示可能是終極顯示技術(shù),。因?yàn)楸疚奶接懙暮诵牟辉谟诒彻猓时疚臅阂訫icro LED來(lái)代表自發(fā)光的微縮化LED技術(shù),。

    那么,,回到今天的題目,為什么無(wú)論是利亞德,、雷曼光電等原來(lái)在自發(fā)光大屏顯示領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先企業(yè),,還是采用著LCD、OLED的蘋果,、索尼,、三星等國(guó)際大牌企業(yè),都對(duì)Micro LED技術(shù)探索絲毫不敢松懈,,都希望能加快突破Micro LED技術(shù)瓶頸,,讓人類更快享受更優(yōu)質(zhì)的視覺(jué)體驗(yàn)?

    Micro LED的先天優(yōu)勢(shì)

    從大屏顯示的角度看,如果說(shuō)小間距讓LED顯示屏從戶外轉(zhuǎn)入室內(nèi),,那么Micro LED則是能將小間距的概念帶進(jìn)超高清市場(chǎng)及消費(fèi)電子應(yīng)用的革命性技術(shù),,讓LED顯示屏從公共顯示走進(jìn)To C消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)——電視。

    而從中小尺寸角度,,Micro LED也能進(jìn)入尺寸和PPI要求更高的手機(jī),、手表、VR/AR等應(yīng)用,,不同的應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)有不同陣營(yíng)的玩家主導(dǎo),,新技術(shù)最迷人的地方在于可以重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈,,這意味著可以給各大陣營(yíng)重塑品牌格局的機(jī)會(huì),。在過(guò)去任何顯示技術(shù)比拼無(wú)非在這幾個(gè)領(lǐng)域:色域、功耗,、厚度,、響應(yīng)時(shí)間和壽命;而在未來(lái),顯示技術(shù)還要比拼是否可以在顯示面板上整合額外的功能——比如傳感,。

    前文提到,,Micro LED技術(shù)將能助力擴(kuò)展到消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。我們先來(lái)穿插回看消費(fèi)級(jí)顯示市場(chǎng),。LCD之所以能堅(jiān)守圍墻十幾載,,與其有統(tǒng)一天下的兩把刀有關(guān),一把是“畫質(zhì)”,一把是“應(yīng)用范圍”,。但是,,LED若以LCD背光的方式,繼續(xù)做幕后英雄,,仍然會(huì)有幾個(gè)局限,。我們來(lái)看看,行家說(shuō)研究中心研究總監(jiān),、兩岸最早一批研究Micro LED分析師張嘉弘先生的觀點(diǎn):龐大的效率代價(jià),。LCD+LED的做法是把“點(diǎn)光源”變成“面光源”,然后再變回去“點(diǎn)光源”,,最后只剩下6%~8%,,這是很明顯的繞路,衍生出來(lái)的是復(fù)雜的光學(xué)設(shè)計(jì),,導(dǎo)光板,、透鏡和光學(xué)膜片都是為了實(shí)現(xiàn)均勻的面光源,追根究底看,,面光源根本不需存在,、最后也不會(huì)存在。

    曲折的彩色之路,。目前的背光采用的是白光LED,,讓液晶實(shí)現(xiàn)全彩的是彩色濾光片(Color Filter,簡(jiǎn)稱C/F),,光的色彩從藍(lán)光芯片開(kāi)始,,先用熒光粉混成白光,最后再經(jīng)過(guò)色阻,,這相當(dāng)于用極無(wú)效率的方式變成三原色,。過(guò)度產(chǎn)業(yè)分工。背光和液晶需要更復(fù)雜的分工,、更長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈,,只為了解決技術(shù)不完美衍生出的附加問(wèn)題,Micro LED等自發(fā)光則能讓產(chǎn)業(yè)鏈平整而收斂,,減少“過(guò)度產(chǎn)業(yè)分工”造成的不效率,,這其中包含了龐大的管理成本與溝通成本。

    所以,,與其說(shuō)LCD下一代顯示技術(shù)是OLED,、Micro LED或是量子點(diǎn),還不如肯定地說(shuō),,LCD之后下一代顯示技術(shù)一定是自發(fā)光,。OLED勢(shì)力最大,,最先登場(chǎng),但目前只在手機(jī)領(lǐng)域表現(xiàn)尚佳,,因其有幾個(gè)致命短板,,分別是壽命、大尺寸瓶頸和穩(wěn)定性;QLED因藍(lán)光效率不佳,,仍處于發(fā)展早期,,只能先為其它技術(shù)提升色彩表現(xiàn);Micro LED則因功耗低、亮度高,、具有超高的解析度與色彩飽和度,、響應(yīng)速度更快,使用壽命更長(zhǎng),、效率較高等整體出色表現(xiàn)在今年極為受期待,,雖然制程工藝尚未成熟,但良率和效率的提升是相對(duì)可見(jiàn)的,,相比于其它技術(shù)在材料先天缺陷系統(tǒng)問(wèn)題,,Micro LED瓶頸顯然更容易突破。

    再拉回來(lái)看大屏顯示應(yīng)用市場(chǎng),。

    近幾年小間距LED顯示屏市場(chǎng)占比飆升,,這一技術(shù)的出現(xiàn),讓中國(guó)成為了當(dāng)之無(wú)愧的LED顯示屏第一國(guó),,不論廠商實(shí)力還是整體體量,,均站在了世界的巔峰。

    而小間距的概念用最直白的方式說(shuō),,最直觀的感受就是提升顯示屏的畫質(zhì),,即使近距離觀看,也不會(huì)有馬賽克感,。而這背后的技術(shù)就是基于像素間距縮小,,LED芯片同步也縮小,可以定義為Micro LED的雛形,。小間距帶來(lái)的機(jī)會(huì)大多在室內(nèi),,高畫質(zhì)+無(wú)縫拼接大屏幕可以為廣告、展覽等商業(yè)應(yīng)用,,甚至消費(fèi)級(jí)應(yīng)用市場(chǎng)帶來(lái)更驚艷的效果,,中國(guó)身為最大的顯示屏制造商,,自然沒(méi)有錯(cuò)過(guò)Micro LED浪潮的理由,。

    當(dāng)顯示采用Micro LED技術(shù),不僅在亮度,、分辨率,、色域,、反應(yīng)速度和使用壽命上均有卓越的表現(xiàn),而且因?yàn)闆](méi)有前面提到的背光源,、彩色濾光片等結(jié)構(gòu),,可以做好接近無(wú)邊框視角,屏占比達(dá)99.99%,,外觀及顯示效果都更為驚艷,。此外,值得一提的是,,隨著5G時(shí)代開(kāi)啟,,4K電視將更加普及,8K電視也開(kāi)始向我們走來(lái),,4K,、8K電視對(duì)分辨率提出了更高的要求,也呼喚著更大的超高清大尺寸,、無(wú)縫拼接的面板出現(xiàn),,三星、索尼,、雷曼等企業(yè)(不約而同地選擇了COB方案)陸續(xù)發(fā)布Micro LED顯示產(chǎn)品,,也可謂是應(yīng)運(yùn)而生。

    更重要的是,,當(dāng)Micro LED足夠微小時(shí),,顯示背板將有機(jī)會(huì)獲得更多的空間,利用像素面積占比低的核心競(jìng)爭(zhēng)力,,一方面可以將對(duì)比度等視覺(jué)體驗(yàn)大幅提升(例如P1.2的索尼Micro LED Crystal屏幕),,另外一方面若能進(jìn)行多功能整合,如浮空觸控,、全息投影,,或集合更多傳感器、太陽(yáng)能板等,,這將能帶來(lái)革命性體驗(yàn),。

    綜合以上,光源即像素的Micro LED,,是唯一不需要把像素填滿顯示界面的自發(fā)光顯示技術(shù),。利用超強(qiáng)的壽命和效率的加持,不僅可以完全滿足傳統(tǒng)顯示技術(shù)在色域,、壽命,、功耗、對(duì)比度等傳統(tǒng)指標(biāo)等競(jìng)爭(zhēng),,還可以在未來(lái)顯示技術(shù)需要整合其他交互功能的維度領(lǐng)先多個(gè)身位,。

    由于其他自發(fā)光能實(shí)現(xiàn)的,,Micro LED基本能實(shí)現(xiàn),而Micro LED能實(shí)現(xiàn)的其他顯示技術(shù)則未必,。所以,,在可見(jiàn)的未來(lái),Micro LED只要能夠持續(xù)投入和技術(shù)進(jìn)步,,在窗口期內(nèi)不斷降低到有效市場(chǎng)成本,,Micro LED將會(huì)是終極的顯示技術(shù)。現(xiàn)在的LED燈或許會(huì)有一些問(wèn)題,,但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,,在我們科研人員的努力下,這些問(wèn)題終將唄解決,,未來(lái)的LED一定是高效率,,高質(zhì)量的。

    

    

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