专栏名称: E视角
TMT产业第1视角,E视角,专注显示、触摸、半导体、智能手机、可穿戴、物联网等智能硬件。
目录
相关文章推荐
杭州发布  ·  微信新功能上线 ·  21 小时前  
杭州发布  ·  微信新功能上线 ·  21 小时前  
51好读  ›  专栏  ›  E视角

液晶和OLED夹击之下 未来500天决定Micro-LED命运

E视角  · 公众号  ·  · 2017-10-25 23:31

正文

据Mikro Mesa董事长陈立宜透露,台湾地区Micro LED厂商纷纷抢在500天内取得技术突破,否则该技术将被限制在利基市场应用。

Micro LED技术的成功发展取决于基础市场、潜在市场和基础设施投资三个要素。基础市场是初步应用,以产生足够的收入来支持技术开发;潜在市场是技术进一步发展的潜在商业应用关键;基础设施投资则是指建立技术供应链。

对等离子和液晶显示技术竞争的回顾可以作为micro LED开发的参考。随着笔记本电脑和显示器产品的广泛应用,液晶面板在2000 - 2013年期间已经进入了42寸以及更大尺寸的电视机应用。电视市场是等离子技术的基础市场,但由于等离子电视价格昂贵,因此该技术缺乏支持进一步发展的潜在市场。相比之下,以17英寸及以下尺寸笔记本电脑和15至23英寸显示器为基础市场,液晶显示器渗透到了32寸及以上尺寸电视机市场,成为该技术的潜在市场。由于液晶显示技术的投资远远超过等离子显示技术,后者在没有潜在市场的情况下,与液晶显示器愈演愈烈的竞争中,最终被迫退出市场。

目前,液晶显示器与OLED进行着激烈的竞争,前者占显示器市场至少95%的份额,后者则拥有智能手机的基础市场。LCD的潜在市场是柔性和/或透明显示领域;对于OLED而言,它有潜力取代大尺寸电视市场的液晶显示器。LCD是一种成熟的技术,大多数从事OLED研发的公司都是液晶面板厂商。

了解更多大会详情,请点击上面图片

由于micro LED技术仍在开发中,因此既没有基础市场也缺乏基础设施投资。然而,该技术很快将具有广泛的潜在市场,覆盖几乎所有类型的显示应用。基本市场的选择是micro LED是否能成为大尺寸电视领域主要显示技术和应用的关键,

智能手机和VR(虚拟现实)/ AR(增强现实)设备也可能是micro LED的可行基础市场。如果成品率达到80%,尺寸超过55英寸电视的micro LED面板成本将低于LCD的成本,因为micro LED面板不需要背光单元、液晶、色彩滤光片以及偏光镜等组件。因此,Mikro Mesa正在开发用于55英寸及以上尺寸电视机的micro LED面板。但是这种大型应用面板的开发面临着一些技术难题。

尺寸在10英寸以下的micro LED面板的制造难度较小,功耗较低,显示效能高,适用于智能手机。但这种应用将面临来自OLED的强劲竞争,特别是在苹果为其iPhone X采用OLED面板之后。由于三星、LG以及许多中国面板厂商大量投资开发和生产OLED面板,micro LED面板将很难在智能手机领域与OLED竞争。

小尺寸micro LED面板也可用于VR / AR设备,但是这些设备的价值在于内容和软件而不是显示器。

对10到32英寸的显示面板领域而言,LCD技术已经占据了主导地位,micro LED技术取得成功的机会微乎其微。

因此,55英寸及以上尺寸的电视应用将成为micro LED技术的市场机会。但是由于大尺寸液晶电视的价格通常较低,因此micro LED电视机必须提供较高性价比,才能在面对液晶电视机激烈竞争时脱颖而出。

根据Mikro Mesa的估计,一种新的巨量转移方式可以将生产55英寸micro LED面板的时间从原先所需的7小时缩短至7.5分钟。在资本支出方面,由于micro LED面板的生产需要阵列设备,而不需要热室设备,所以建立micro LED面板厂所需的投资分别仅为液晶晶圆厂和OLED生产设施的70%和50%。Mikro Mesa计划于2018年开始生产用于大尺寸电视的Micro LED面板。

台湾液晶和LED行业的成熟发展使台湾在开发micro LED方面具有优势。但是由于在智能手机市场站稳了脚跟,OLED面板厂商正在努力扩大在大尺寸电视领域的业务。如果他们成功了,那么留给micro LED的空间就会急剧缩小。Micro LED目前面临着一个关键时刻,所涉及的制造商必须加快商业化进程。

【科普】Micro-LED已诞生16年

LED技术已经发展了近三十年,最初只是作为一种新型固态照明光源,之后虽应用于显示领域,却依然只是幕后英雄——背光模组。如今,LED逐渐从幕后走向台前,迎来最蓬勃发展的时期。如今它已多次出现在各种重要场合,在显示领域扮演着越来越重要的角色。


▲图1  LED在 ①鸟巢 ②水立方 ③上海世博会上的应用

LED之所以能够成为当前的关注焦点,主要归功于它许多得天独厚的优点。它不仅能够自发光,尺寸小,重量轻,亮度高,更有着寿命更长,功耗更低,响应时间更快,及可控性更强的优点。这使得LED有着更广阔的应用范围,并由此诞生出更高科技的产品。


▲图2  LED 大尺寸显示屏(分辨率较低)  


▲图3  8×8 LED阵列与micro-LED阵列的对比

如今,LED大尺寸显示屏已经投入应用于一些广告或者装饰墙等。然而其像素尺寸都很大,这直接影响了显示图像的细腻程度,当观看距离稍近时其显示效果差强人意。此时,micro-LED display 应运而生,它不仅有着LED的所有优势,还有着明显的高分辨率及便携性等特点。

当前micro-LED display的发展主要有两种趋势。一个是索尼公司的主攻方向——小间距大尺寸高分辨率的室内/外显示屏。另一种则是苹果公司正在推出的可穿戴设备(如 Apple Watch),该类设备的显示部分要求分辨率高、便携性强、功耗低亮度高,而这些正是micro-LED的优势所在。

Micro-LED display 已经发展了十数年,期间世界上多个项目组发布成果并促进着相关技术进一步发展。例如,2001年日本Satoshi Takano团队公布了他们的研究的一组micro-LED阵列。

该阵列采用无源驱动方式,且使用打线连接像素与驱动电路,并将红绿蓝三个LED芯片放置在同一个硅反射器上,通过RGB的方式实现彩色化。该阵列虽初见成效,但也有着不容忽视的缺点,其分辨率与可靠性都还很低,不同LED的正向导通电压差别比较大[1]。

同年,H. X. Jiang团队也同样做出了一个无源矩驱动的10×10 micro-LED array。这个阵列创新性的使用四个公共n电极和100个独立p电极。并采用复杂的版图设计以尽量最优化连线布局。虽然显示效果有一定的进步,但没有解决集成能力低的问题[2]。


▲图4  H. X. Jiang团队的10×10 阵列连线布局

另一个比较突出的成果是在2006年由香港科技大学团队公布的。同样采用无源驱动,使用倒装焊技术集成Micro-LED 阵列[3]。但是同一行像素的正向导通电压也差别比较大,而且当该列亮起的像素数目不同时,像素的亮度也会受到影响,亮度的均匀性还不够好。


▲图5  香港科技大学团队成果展示

2008年,Z. Y. Fan团队公布另一个无源驱动的120×120的微阵列,其芯片尺寸为3.2mm×3.2mm,像素尺寸为20×12μm,像素间隔为22μm。尺寸方面已经明显得到优化,但是,依然需要大量的打线,版图布局仍然十分复杂[4]。

而同年Z. Gong团队公布的微阵列,依然采用无源矩阵驱动,并使用倒装焊技术集成。该团队做出了蓝光(470nm)micro-LED阵列和UV micro-LED(370nm)阵列,并成功通过UV LED阵列激发了绿光和红光量子点证明了量子点彩色化方式的可行性[5]。


▲图6 UV micro-LED 阵列

       
▲ 图7 Micro-LED 阵列与Si-CMOS的集成

此外,在该年,B. R. Rae 团队成功集成了 Si-CMOS 电路,该电路可为UV LED提供合适的电脉冲信号,并集成了SPAS (single photo avalanche diode )探测器,主要应用于在便携式荧光寿命读写器。然而其驱动能力比较弱,且工作电压很高[6]。

2009年,香港科技大学Z. J. Liu所在团队利用UV micro-LED阵列激发红绿蓝三色荧光粉,得到了全彩色的微LED显示芯片[7]。2010年该团队分别利用红绿蓝三种LED外延片制备出360 PPI的微LED显示芯片[8],并把三个芯片集成在一起实现了世界上首个去背光源化的全彩色微LED投影机[9]。


▲图8  世界上首个去背光源的全彩色micro-LED投影机

之后,Z. J. Liu所在的香港科技大学团队与中山大学团队合力将微LED显示的分辨率提高到1700 PPI,像素点距缩小到12微米,采用无源选址方式+倒装焊封装技术[10]。与此同时他们还成功制备出分辨率为846 PPI的WQVGA 有源选址微LED显示芯片,并在该芯片中集成了光通讯功能[11]。


▲图9 1700 PPI micro-LED微显示芯片

这些是micro-LED发展历史中比较重要的一些成果。

Micro LED商业化到底还需要多久?

苹果公司在显示技术上一直有着前瞻性的看法,对于Micro LED技术也是迷之看好。其实,苹果早在2014年已经收购了Micro LED公司LuxVue,取得了多项专利技术,并将在今年底小批量开始制造Micro LED产品,最早将会在2018年推出的新款Apple Watch上使用,另外也有望在2020年的iPhone手机上使用该项技术。

很显然,苹果对于Micro LED技术的看好不仅仅是因为摆脱目前其产品对于三星OLED屏的依赖,另一方面也说明,Micro LED技术本身具有足以优于OLED屏的优势。而三星在显示技术领域显然也是高瞻远瞩的,即使目前已将绝大多数OLED市场份额握在手中,也不会放弃任何一种未来的可能。

而除了这些国际巨头之外,台系和大陆的面板厂商也在积极布局,争夺专利技术。其中尤以台系面板厂商对于Micro LED技术的研究最为超前,拥有相当多的Micro LED专利和研发中心与工厂,并且苹果、三星等巨头收购的Micro LED相关公司也都是台湾的。

另外,根据台湾媒体报道和业内人士的分析,Micro LED技术可能于1到2年内最早商用于智能可穿戴设备、VR或AR,但大尺寸显示可能会在3到5年后出现,一旦Micro LED突破技术瓶颈,实现全面商业化量产,或许也将是OLED屏彻底沦为过渡品的时候。

来源:ZOL、ofweek、LEDinside


 

会议信息:

一、 会议时间:2017年11月21日-22日


二、 会议地点:南京东郊国宾馆  南京中山陵5号,会议楼,紫光厅


三、 参会费用:                                                                                     

大会接受人民币或美元支付方式(含参会资格及资料、午餐(11月22日)和晚宴(11月22日),不含交通及住宿费)。                           

1、普通参会门票:CNY:2400元/人 ;USD:350美元/人                          

2、参会优惠,仅限11月10日前享受:                                                                                       

1)协会会员 : CNY:2000元/人 ;USD:290美元/人                 

(中国光学光电子行业协会液晶分会、中国半导体照明/LED产业与应用联盟、中国半导体行业协会、中国电子材料行业协会、中国光学光电子行业协会光电器件分会、中国光学光电子行业协会发光二极管显示应用分会、南京平板显示行业协会和广东省微显示产业技术创新联盟)      

2)团体报名:                                                                                     

3-5人团体报名,参会优惠享受8折,折后价:CNY:1900元/人;USD:280美元/人                                                                                    

5人以上团体报名,参会优惠享受7折,折后价:CNY:1700元/人 ;USD:250美元/人。                                                                                   

3)学生参会(需出示学生证)CNY:1200元/人; USD:180美元/人            

                

四、住宿交通指南

1. 住宿

(1)地点:南京东郊国宾馆紫熙楼(《人民的名义》取景地,房间有限,请尽早预订)

订房热线:025-51800801报大会名称:首届中国(国际)Micro-LED显示高峰论坛即可

价格:

房间类型

会议协议价(人民币)

单人入住

双人入住

单间/标间

698元/间

698元/间

南京东郊国宾馆平面图

(2)附近酒店(携程价格,随市场浮动):

南京维景国际大酒店 参考价大床房/标间:658元/间;

桔子酒店(南京东华门店)参考价大床房269元/间、标间:399元/间


2.交通路线:

2.1.   免费巴士:南京东郊国宾馆—往返—苜蓿园地铁站(一号口)

宾馆接驳车发车时间:07:50、09:00、10:00、11:00、13:00、14:00、15:00、17:10、18:00、19:00、20:00、21:00

2.2.   公共交通路线:

南京南站:地铁3号线(南京南站)——(大行宫)换乘地铁2号线——(苜蓿园)换乘观光车1号线(海底世界)

南京站:地铁3号线(南京站)——(大行宫)换乘地铁2号线——(苜蓿园)换乘观光车1号线(海底世界)

南京禄口国际机场:地铁S1号线(禄口机场)——地铁1号线(新街口站)——(大行宫)换乘地铁2号线——(苜蓿园)换乘观光车1号线(海底世界)  

                    

五、会务组联系方式

参会报名/咨询请联系:

张女士 电话:13817480301   邮箱:[email protected]

李小姐  电话:15298372637   邮箱: [email protected]

申请演讲请联系:

张女士 电话:13817480301   邮箱:[email protected]

展示、宣传、赞助事宜请联系: 

鞠女士 电话:18017633097   邮箱:[email protected]

靳女士 电话:13218049158   邮箱:[email protected]

               

来源:MicroLED Display

产业第一视角为您解读

E视角

[email protected]

长按二维码关注,让您拥有第1视角