顯示產業激戰正酣,下一代顯示技術何時到來

2021-01-12 騰訊網

OLED還沒普及,新的顯示技術就要來了?

作者 | 來自鎂客星球的家衡

2014年,蘋果公司收購Luxvue開始,Micro LED開始走進人們的視野裡,在蘋果的描述中,這種全新的顯示技術更加輕薄、更加明亮,而且不會那麼耗電。

但這些年以來,Micro LED更多時候是以概念的形式遊走在行業中間。

並不陌生的下一代顯示技術

在8年前的CES 2012展會上,索尼首次展示了55英寸全高清Micro LED電視,這是Micro LED顯示屏的首秀,轟動了市場。

此後,三星、LG在內的多家終端廠商都紛紛通過內部開發、併購、投資初創公司進入Micro LED市場。據賽迪研究院的研究報告,目前全球Micro LED的開發機構已經超過140餘家。

在完成收購Luxvue的第二年,蘋果便在中國臺灣省龍潭設立工廠,當時市場就開始猜測並傳聞蘋果將很快推出Micro LED產品。

站在蘋果的戰略角度,顯示屏的發展趨勢是從LCD液晶屏走向OLED屏,而OLED屏又是三星一家獨大,從技術儲備上看,蘋果並不佔據優勢。布局Micro LED,可以減少在顯示屏領域對三星的依賴,如果蘋果Micro LED技術成熟,並運用到手機屏,勢會引發效仿效應,這個潮流會延伸到整個消費電子甚至其他領域。

儘管比起索尼和夏普等MicroLED先驅來說起步較晚,但蘋果是最不遺餘力推動Micro LED市場的廠商之一,也是技術儲備最全面的廠商之一。

但事與願違,從當年傳聞蘋果在Apple Watch 3上引用Micro LED技術,到2020年最新一代的Apple Watch 6上,蘋果依然採用OLED屏,甚至擴充了屏幕供應商JDI(Japan Display Inc.)以及LGD的OLED產能。

三年過去,目前蘋果採用新顯示技術面板的設備,只有2019年在WWDC發布的Pro Display XDR顯示器,但是價格昂貴,遠不能被普通老百姓所接受。

而在分析蘋果公司關於Micro LED技術的專利申請時,發現在2015年左右蘋果就已經放緩了該領域的專利申請。鑑於這家消費電子巨頭已經組建了一支龐大的項目團隊,並且每年都在Micro LED開發上花費數億美元,放棄是不可能的結果。

那麼「放緩」的背後只剩一種可能——在Micro LED的推廣上,蘋果和其他廠商一樣都遇到了難題。

Micro LED所面臨的挑戰

眾所周知,在我們的手機、平板、筆記本上,目前大多數採用的都是LCD和OLED兩種顯示面板。相比起LCD,OLED有機自發光的特性,無需背光板,所以更加輕薄,且材質柔性可彎曲。自2017年iPhoneX搭載之後,各大手機廠商紛紛跟進,色彩更加豔麗的OLED逐漸開始取代LCD。

不過OLED的弱點也是⾮常明顯的,由於三種發光單元材質不同,所以每種顏色的像素點的壽命都不同,其中壽命最短的是藍色,這就是OLED頻發「燒屏」的罪魁禍首。

由於智能⼿機更新頻率快,OLED的燒屏問題對於用戶影響不⼤,得以迅速在智能⼿機上普及。相⽐之下,電視和電腦顯示屏的使⽤壽命較⻓,在燒屏問題得到完美解決之前,LCD屏才是用戶的首選。也因此,OLED在電視和電腦領域普及相對緩慢。

而與OLED同源的MicroLED從材料上改進,選擇無機材料,壽命更長,更適用於大屏顯示應用端。

現在擺在MicroLED面前最後的難題就是巨量轉移技術,簡單說,就是在指甲蓋大小的TFT電路基板上,均勻焊接上百甚至更多的紅綠藍三原色LED微小晶粒,其允許的工藝失敗率是幾十萬分之一,這一技術的工藝難度十分之高。在設備方面,精準度、轉移頭的設計及設備投入也導致成本偏高。而在製程方面,巨量轉移技術的產能、良品率一直不能滿足各家廠商的需求。

但可以看到,從2020年下半年開始,陸續出現玻璃基板、膠帶輔助雷射轉移、彈性印模微轉印技術、磁性Micro LED轉移等多種方案,這為日後的巨量轉移良率的提升提供了技術思路。

差異化競爭,Micro LED的破局之道

為了克服巨量轉移的技術門檻,部分廠商開始轉向研發難度⼩⼀點的MiniLED技術。

作為從LED向Micro LED演進的過渡形態,在Micro LED存在技術瓶頸無法快速發展的情況下,Mini LED成為各LED企業的發展突破口。

在效果上,Mini LED晶粒尺寸介於500微米至50微米之間,而極致的Micro LED通常晶粒尺寸在50微米以下,因此Mini LED在近看的時候可能會出現顆粒感,但相比較傳統的LCD電視依然效果顯著提升。

在2020年,Mini LED進入「井噴」態勢,三星、TCL、LG等廠商紛紛推出Mini LED屏電視,微星、華碩也首發Mini LED屏筆記本電腦,代表著Mini LED進入商用時代,實現Mini LED應用領域從電視到個人 PC 的跨越。

企業們的爭相發力,使得Mini LED市場迅速崛起,在市場規模上已經完全蓋過起步更早的Micro LED。

此時,如果Micro LED不能表現出絕對的優勢,且成本依舊居高不下,市場必然會選擇性能相近的Mini LED,而不是Micro LED。

比如蘋果,郭明錤再度預言,蘋果將在2021年推出數款Mini LED新品,採用Mini LED面板的新iPad Pro和MacBook Pro繼續被提上日程。從供應鏈動作來看,蘋果確實在不遺餘力推進Mini LED技術成熟,為接下來的高端產品布局。

在這一市場前提下,Micro LED若想最終贏得市場,可以選擇走差異化路線,先從小型設備打開市場。

例如,在對亮度要求較高的AR投影裝置、車用平視顯示器(HUD)、可穿戴設備、虛擬實境(VR)設備、光通訊/光互聯、醫療探測設備等諸多領域,這些設備多半尺寸偏小,或是對屏幕像素要求很高,選擇Micro LED相較於其它顯示技術有突出的優勢。

就在12月中旬,康佳集團低調發布了全球第一款Micro LED智能手錶。對於業內廠商來說,該款產品的出現相當於一個催化劑,或將加快各大廠商的研發速度;而於Micro LED產業而言,這也是一大利好消息,證明了該技術的瓶頸是可以被突破的、產品也是可以落地的,並推動Micro LED商用化的進程又提前了一步。

目前,小屏設備市場逐步擴大,對於顯示面板的要求也越來越高,傳統的LCD、OLED已經跟不上越來越高的市場需求,而Micro LED恰好能夠滿足市場的新要求。

結語

因為技術及價格的原因,在通用顯示領域,Micro LED被市場接受還需要一個過程。而在一些特殊應用場合,Micro LED完全可以大有作為。

也許未來,Micro LED揚名或許不在通用顯示領域,而是在一些其它顯示技術鞭長莫及的特殊應用場合。

無論是Mini LED還是Micro LED,它們均處於產業發展的初期,在商業化的過程中,一定還會面臨各種問題。新型顯示器的研發,大量資本投入和設備引進,雖然該產業的市場空間廣闊,但是要求企業耐得住「寂寞」。

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