近日,雷曼光电发布其自研 324 吋 8K Micro LED 高清显示屏,采用自主专利的 COB 集成封装技术的显示模组无缝拼接,可适配 5G 时代超高清智慧显示。随着“微显示”时代的到来,Micro LED 显示技术正逐渐占领高清微显示的制高点,然而其真正产品化之路还有很远。
 
与 LED 相对比,Micro LED 其实就是将 LED 的发光单元进行薄膜化、微小化和阵列化,从而让每个单元小于 100 微米,与 OLED 一样能够实现每个图元单独定址和单独驱动发光(自发光)。
 
作为一种新兴的显示技术,Micro LED 与 OLED 比较类似,但它比 OLED 屏幕寿命更长,同时响应速度可以达到奈秒级别,比 OLED 更快。不仅如此,Micro LED 还具有高亮度、低耗电、超高分辨率等诸多优势。
 
Micro LED 理论上能够应用于对亮度要求较高的增强现实(AR)微型投影装置、车用平视显示器(HUD)投影应用、大型显示广告牌等特殊显示应用产品,并有望扩展到可穿戴 / 可植入器件、虚拟现实(VR)、光通讯 / 光互联、医疗探测、智能车灯等多个领域。
 
目前仍以商用为主
当下,Micro LED 更多的是在 Mini LED 基础上的技术升级,无论是在芯片尺寸、间距以及制程上均在 Mini LED 基础上有所提升,因此从这个角度看,Micro LED 在应用场景上也有延续性。群智咨询总经理李亚琴在接受记者采访时表示,未来两到三年内,Micro LED 还是以商用为主。目前 Micro LED 应用主要商显领域内的一些高端产品,针对高端用户群,包括政府、交通部门,户外广告和户内广告、演出场所以及电影院等。
 
工业和信息化部赛迪研究院集成电路所光电子研究室主任耿怡博士在接受采访时表示,目前看来,Micro LED 显示屏的应用场景更适合在超大或者小尺寸领域使用,超大尺寸更多的是以商业显示的角色出现,具有其特定消费领域。因为在作为家用显示的时候,受观看距离的限制,与现有的 TFT-LCD 电视仍有差距。以 75 英寸 8K 电视为例,其 PPI 大概在 145 左右,324 英寸 8K 电视的 PPI 则在 34 左右,PPI 是指每英寸所拥有的像素(pixel)数目,如果远距离观看(10 米以上),34 个 PPI 不会影响观看效果,如果近距离观看(家庭观看距离一般在 3 米左右),这样的像素密度下,图像就会显得相对粗糙。
 
发展仍具挑战
Micro LED 的发展过程中仍然存在芯片制备、良品分选、巨量转移、封装散热、集成驱动等较多的技术挑战,这些问题不仅提升 Micro LED 的生产成本,同时阻碍商业化产品的出现和应用。
 
北京交通大学教授徐征在接受采访时表示,Micro LED 存在一些技术挑战,例如发光器件保持参数一致,耐用性要强;单纯做小间距还不够,芯片尺寸也需不断变小,本身的发光点也要不断减小,而这面临的挑战除了工艺上具有难度之外,根本在于其发光效率也会随之降低,因此需要更加成熟的技术解决。
 
耿怡博士指出,大尺寸的消费级 Micro LED,最主要的挑战是降低成本,提高生产效率。此外,如何保证大面积图像的均匀性,也是对 Micro LED 产业链上下游协同配合的考验。
 
国内市场格局有待建立
三星、LGD 等海外巨头面板厂商早已入局 Micro LED,而我国的 LED 显示技术一直处于业界领先地位。从 LED 到 Micro LED,我国如华星光电、京东方等厂家也都发布 Micro LED 样机,加上此次雷曼光电发布了 Micro LED 新品,我国一些面板厂商都在跟踪研发 Micro LED 技术,但由于 Micro LED 技术还未成熟,国内面板厂商没有急于大规模推出产品。北京交通大学教授徐征认为,Micro LED 技术真正形成产品还需要经过几年时间的发展,从研发开始解决工程化问题、解决成本以及价格问题让大众相对接受才能开创市场空间。
 
“国内 Micro LED 现在还是‘各自搭台,各自唱戏’,生态圈尚未真正建立。就国内产业链而言,LED、新型显示、消费电子等产业的基础,以及面板头部企业对显示行业的理解,国内 Micro LED 产业未来的发展前景还是值得期待的。”耿怡博士表示。
 
Micro LED 涉及的是产业链上下游众多环节的合作,我国 LED 显示产业已具有很好的产业基础,但是仅有这一环是不够的,三星与三安光电的合作,LG 与彩虹蓝光的合作都说明生态圈的打造的重要性。耿怡认为,从现在来看,Micro LED 距离实际应用还有一段距离,因此对于国内面板企业来说,机会肯定存在,但是时间同样紧迫。
 
拥有较大发展潜力
当前,8K 在技术层面已具备落地能力,5G 网络全面应用的时代即将到来。5G 为 8K 视频的实时传输提供了高速通路,8K 为 5G 超高速带宽提供了巨量数据流量。李亚琴认为,伴随着 8K 和 5G 的发展,政府、企业等各方面提出了一些改革计划例如智慧交通、大数据、工业智能等,这些改变将产生较大的数据流量,需要有一个人机交互的载体,不管是数据分析还是数据可视化都需要高质量的屏幕适配,因此对于商用显示屏幕的需求量会比以前有大幅的增加,这也为 Micro LED 的应用开拓了空间。
 
有专业人士预估,至 2023 年,Micro LED 产值将达 42 亿美元。耿怡认为,真正的 Micro LED 显示产品投向大众消费市场可能还有 3-5 年。徐征表示,技术手段方法丰富,装备和上游材料发展很快,Micro LED 技术未来成功的可能性较大,但难以达到替代液晶和 OLED 的程度。
 
李亚琴认为,Micro LED 这项技术理论上比较完美,寿命较长,响应时间较快,功耗也比较低,未来也有可能做成柔性,并广泛应用于 VR、AR 领域,但目前 Micro LED 技术在间距的缩小、画面更加细腻等方面还有很大提升空间,未来真正走向真正的 Micro LED 的路上还需要产业界在产品良率和工艺上面多下功夫。