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顯示面板下一代的王者到底是誰?

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本文來源: 《電器》雜志 作者: 鄧雅靜,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!

2019年12月12日,第三屆“中國(國際)Micro-LED顯示高峰論壇”在南京召開。緊接著,12月18日,聯建光電發布公告宣布全資子公司深圳市聯建光電有限公司與重慶康佳光電技術研究院有限公司將合作成立合資公司,發力Mini LED、Micro LED領域。兩則消息除了引發了投資者的廣泛關注,還引發了關于何為Mini LED、Micro LED,以及下一代顯示技術究竟是OLED、噴墨打印OLED、QOLED,還是Mini LED、Micro LED的深度討論。

3類LED技術,爭奪下一代顯示話語權
OLED,又被稱為有機發光半導體,屬于一種電流型的有機發光器件,是通過載流子的注入和復合而致發光的現象,發光強度與注入的電流成正比。OLED自發光使得可視角度可達170度,天生具有超廣視角;OLED成品響應速度更快,在顯示動態畫面時無拖尾現象等。
Micro LED與OLED有很多相同和不同之處。相同的是,Micro LED技術,即LED微縮化和矩陣化技術。簡單來說,就是將LED背光源進行薄膜化、微小化、陣列化,可以讓LED單元小于50微米,與OLED一樣能夠實現每個像素單獨尋址,單獨驅動發光(自發光)。不同的是,Micro LED和OLED的LED部分使用的材料組成不同。OLED中的“O”代表有機材料,指的是在能夠產生光的像素堆中使用有機材料。而Micro LED技術使用的是無機氮化鎵材料。這種材料常用于普通的LED照明產品中,這種技術可以降低對極化和封裝層的要求,能讓顯示面板更輕薄。因此,Micro LED的組件都很小,寬度不到100微米。總之,Micro LED既繼承了無機LED的高效率、高亮度、高可靠度及反應時間快等特點,又具有OLED自發光無需背光源的特性,體積小、輕薄,還能實現節能的效果。盡管Micro LED有多重優勢,但是其劣勢在于巨量轉移(Mass Transfer,將數量龐大的微米尺寸LED芯片轉移到電路基板)、高可靠的設備、量產成本等技術難題還難以解決,這導致Micro LED面板技術要達到量產可能還需要一段時間。
Mini LED是指晶粒尺寸約在100微米左右的LED芯片,是介于傳統LED與Micro LED之間的技術,是傳統LED背光基礎上的改良版本。與Micro LED相比,Mini LED技術難度更低,更容易實現量產,可以大量開發液晶顯示背光源市場,產品經濟性更佳。據業界估算,若采用Mini LED背光設計的液晶電視面板,價格只有OLED電視面板的60%~80%,亮度、畫質與OLED相近,能效水平卻更高。同時,一臺55英寸的Mini LED背光液晶面板使用4萬顆LED,對于LED晶粒廠商去產能化將有助益。不過,Mini LED的缺點也很明顯,即顯示角度、響應速度都不及OLED。
可以看出,OLED、Micro LED和Mini LED 3種顯示面板新技術各有千秋,誰能成為未來的主流顯示技術還有待觀察。當前OLED面板已經實現量產,擁有先發優勢,盡管成本偏高這個問題仍然阻礙著OLED的推廣,目前OLED電視面板在整個電視面板市場的占比僅有1.2%,但OLED已經得到創維、康佳、長虹、LG、索尼、飛利浦、海信等主流品牌的認可。
因此,Micro LED和Mini LED想要趕超OLED,與OLED平分秋色,還快馬揚鞭。
在技術尚不成熟的當下,為何京東方、TCL華星光電、群創、友達、三星顯示器等面板企業,甚至彩電品牌康佳都紛紛選擇加大Micro LED和Mini LED的投入。奧維云網有關負責人告訴《電器》記者,Micro LED和Mini LED主要側重背光技術層面,是和液晶技術結合發展的新技術,能明顯提升畫面品質,雖然目前還處于技術開發階段,但一旦取得重大突破,將有效地消耗現有液晶面板產能。這對OLED技術沒有完全掌握的液晶面板企業有著巨大的吸引力。

OLED種類多,脫穎而出需突破技術壁壘
不僅Micro LED、Mini LED和OLED在搶奪下一代顯示技術話語權,噴墨打印OLED、QD OLED、Micro-OLED也是面板廠的布局方向。
據《電器》記者了解,包括京東方、華星光電、天馬微電子在內的中國企業可能會在最近兩年逐步建設噴墨打印OLED生產線。何謂噴墨打印OLED,DisplaySearch美商顯像資詢管理顧問有限公司市場總監張兵對比OLED分析稱:“白光OLED面板的生產采用蒸鍍工藝,生產過程中材料損耗大、良品率低,因此價格較高。噴墨打印OLED采用噴墨打印工藝,原理是在溶劑中融化OLED材料,使其變成墨水形狀,然后含有OLED材料的墨水通過噴墨頭的噴嘴,在基板的隔柵之間進行印刷,最后經過干燥工序除去溶劑,就可完成OLED材料的印刷,與白光OLED面板相比,最大優勢就是可以有效降低生產成本。”
噴墨打印工藝使OLED面板成本下降的必然是OLED電視價格下降。張兵預計,一旦噴墨打印OLED面板成功規模化應用,那么每臺OLED電視的生產成本會下降15%~25%。不過,他坦言:“雖然目前京東方、華星光電、友達等面板企業都已經對外宣布研發出相關的產品,但是噴墨打印OLED面板技術仍然不夠成熟,還有很多技術難點需要突破,具體何時能大規模應用還很難說。”
至于QD OLED,也就是量子點OLED,是三星顯示器推出的,正在和OLED搶奪市場份額的顯示技術。從字面來看,OLED全稱為Organic Light Emitting Diode(有機-發光-發光-二極管),QD OLED全稱為Quantum Dot Light Emitting Diodes(量子-點-發光-發光-二極管),表面上看,兩者的區別就在于“有機”與“量子點”,而實際上兩者相差巨大。簡單來說,OLED基于有機物電致發光的原理,而QD OLED基于無機物電致發光(或光致發光)的原理。由于無機物的受熱穩定性和化學穩定性等指標普遍要高于有機物,因此理論上QD OLED的光源穩定性和壽命等關鍵指標要強于OLED。不過,與噴墨打印OLED一樣的問題,QD OLED要想提上商業化量產進程,仍然有很多技術難關需要克服。
Micro OLED因最近京東方的一則公告走進更多人的視野。2019年12月26日,京東方發布《關于投資建設12英寸OLED微顯示器件生產線項目的公告》。公告顯示,京東方與云南北方奧雷德光電科技股份有限公司、云南省滇中產業發展集團有限責任公司、高平科技(深圳)有限公司合作,共同投資11.5億元建設Micro OLED生產線項目,并成立昆明京東方顯示技術有限公司,從事Micro OLED的生產、銷售及研發。
對于選擇布局Micro OLED的原因,京東方在公告中表示,相較于普通OLED顯示器件以玻璃為背板,Micro OLED采用單晶硅晶圓(Wafer)為背板,除了具有OLED自發光、厚度薄、質量輕、視角大、響應時間短、發光效率高等特性,還具備更容易實現高PPI(像素密度)、體積小、易于攜帶、功耗低等優異特性,特別適合應用于頭盔顯示器、立體顯示鏡以及眼鏡式顯示器等AR、VR顯示設備,成長空間巨大。不過,Micro OLED因為本身技術的局限性在AR、VR領域具有優勢,在更廣泛的手機、電腦甚至電視機領域不具優勢。
毫無疑問,無論哪一種技術近期取得重大突破,都會對OLED產生顛覆性的影響。不過,在OLED面板LGD一家獨大的現狀下,多種技術百花齊放的景象是令人向往的,也是有利于推動行業健康發展的。值得關注的是,近日,廣州市發布新型顯示產業10條政策,主要針對高世代OLED、AMOLED、Mini/Micro LED、QLED、印刷顯示等下一代新型顯示技術進行政策扶持,這將對推動中國乃至全球顯示產業升級換代具有顯著的推動作用。

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本文來源: 《電器》雜志 作者: 鄧雅靜,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!

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