调研机构TrendForce日前发表2020年十大科技产业趋势,其中Mini 华体会体育 、Micro 华体会体育 位居趋势之一,尤其Mini 华体会体育 量产在即,并且大量应用在高端产品上,Mini 华体会体育 将与O华体会体育 直接竞争。
尤其是苹果屡传要在中尺寸产品上导入Mini 华体会体育 显示器,苹果在新技术的采用上多半具示范效果,分析师预期苹果在2020年第四季将相关技术导入iPad,对Mini 华体会体育 可望产生推波助澜的效果。
TrendForce表示,高刷新率手机面板需求看增,平板成为Mini 华体会体育 与O华体会体育 新战场,在手机面板方面,目前O华体会体育 或LCD面板的规格已经能满足各类消费者的需求,然而伴随着5G布建展开,其高传输效率与低延迟的特性,除了改善手机内容的动态表现,也开创手机在AR等其他领域的应用,带动90Hz甚或是120Hz面板的需求。
另外,以最热门的电竞应用来看,除了既有的高刷新频率面板,透过Mini 华体会体育 背光增强对比表现的更高阶产品,量产的条件也愈来愈充裕。而在采用LCD多年后,市场也传出2020年的iPad可能同步推出采用Mini 华体会体育 背光与O华体会体育 这类增强画质表现的面板技术,让平板成为O华体会体育 与Mini 华体会体育 另一个发展契机。
其次,产业供过于求,Micro 华体会体育 开创新蓝海,从Micro 华体会体育 自发光显示器进展来看,愈来愈多面板厂商推出玻璃背板的Micro 华体会体育 方案,但由于良率问题,目前模组最大做到12吋,更大尺寸的显示器则是通过玻璃拼接的方式实现。尽管短期内Micro 华体会体育 的成本仍居高不下,但由于Micro 华体会体育 搭配巨量转移技术可以结合不同的显示背板,创造出透明、投影、弯曲、柔性等显示效果,未来将有机会在供过于求的显示器产业当中,创造出全新的蓝海市场。例如,若结合可折叠显示萤幕方案,Micro 华体会体育 因为材料结构强健,不需要很多保护层,也不需要偏光处理,或许是一个适合切入的领域。
科普:O华体会体育 、Mini 华体会体育 、Micro 华体会体育 是怎样的显示技术?
O华体会体育 (OrganicLight-Emitting Diode),又称为有机电激光显示、有机发光半导体(OrganicElectroluminesence Display,O华体会体育 )。O华体会体育 属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。O华体会体育 在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。由于O华体会体育 早已普及,属于比较成熟的技术,所以这里就不再多描述。
micro-华体会体育 技术是在2000年由来自于德州理工大学的Hongxing Jiang和Jingyu Lin两位教授领导的一个研究小组创造。当然,消费者第一次看到使用micro-华体会体育 技术产品的屏幕是索尼的55英寸全高清分辨率“Crystal 华体会体育 Display”产品,它是在2012年正式亮相。当时,这种技术无论是对比度还是色域,都要比竞争对手出色很多。
当然,但是使用这项技术的索尼产品很贵,并且由于产能非常低,基本上没有大批量商业化的可能。但这并没有组织公司和企业继续投资和对micro-华体会体育 技术进行改进。业内人士表示,micro-华体会体育 技术目前已经非常接近于商业化量产的程度。
micro-华体会体育 技术简单介绍
micro-华体会体育 与O华体会体育 有很多相似之处,因此与LCD相比,micro-华体会体育 与O华体会体育 的对比就显得更加容易理解。首先,从名字上就能看到而这都有华体会体育 ,因此它们都主要是由发光二极管组成,因此两种技术都是采用自发光的形式,每个红、绿、蓝的亚像素都能自己产生光源,而不像LCD那样需要专门的背光组件。因此,micro-华体会体育 显示器同样能够提供极高的对比度和黑位水平,这一点与O华体会体育 一样,同时还有一个TFT面板为每个像素提供能量。
Micro 华体会体育 技术,即华体会体育 微缩化和矩阵化技术,简单来说,就是将华体会体育 (发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化,可以让华体会体育 单元小于50微米,与O华体会体育 一样能够实现每个像素单独寻址,单独驱动发光(自发光)。它的优势在于既继承了无机华体会体育 的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,又具有自发光无需背光源的特性,体积小、轻薄,还能轻易实现节能的效果。
从结构原理上看,Micro 华体会体育 更简单,效果更好,TFT基板、超微华体会体育 晶粒、驱动IC都不是很大的问题,但是它最大的难题就是众所周知的巨量转移,如何将华体会体育 做的微小化,这需要晶圆级的工艺水平。比如4K级别的Micro 华体会体育 屏幕,需要800万个以上的华体会体育 高度集成到一起,所以理论上应用到小尺寸屏幕上是极为困难的,同时成本和发热也是极为可观,三星的第一款Micro 华体会体育 电视选择146英寸也是这方面的原因。
micro-华体会体育 与O华体会体育 的不同之处就在于其华体会体育 部分的材料组成。O华体会体育 中的“O”代表有机材料,它指的是在能够产生光的像素堆中使用有机材料。而micro-华体会体育 技术则使用的无机氮化镓材料,这种材料常用于普通的华体会体育 照明产品中。这种技术可以降低对极化和封装层的要求,能让显示面板更薄。因此micro-华体会体育 的组件都很小,宽度不到100μm,比人类的头发还细。
如果从另一个问题来看这个问题,micro-华体会体育 就是传统华体会体育 通过更小的方式排放在阵列中。实际上华体会体育 并不是什么新技术,但在如此小的部件面板上排序阵列才是真正的困难。与其他显示面板技术相反的是,在智能手表和智能手机等小尺寸设备上使用的micro-华体会体育 屏幕更容易制造。而事实证明,现在想要增加micro-华体会体育 显示面板的面积困难很大。当然,由于焊接精度的要求很高,将更高的分辨率压缩到智能手机屏幕大小,困难也很大。
对面板制造商来说,目前一个尚未解决的问题就是如何将大量的华体会体育 转移到控制电路板上。有一个潜在的解决方案是,将华体会体育 集中放置到一个更大的阵列中,然后通过焊接完成显示。但这种方法的问题在于,目前选择和制造的精度为±34μm,而这并不符合micro-华体会体育 所需要的±1.5μm的精度要求。
还有一种代替的方案就是蚀刻华体会体育 阵列与IC连接,或将一个单独的TFT层转移到华体会体育 阵列中。这些蚀刻方法避免了芯片焊接的精度问题,但改进了用于满足微型发光元件的小尺寸部件要求,以及对高分辨率的显示方式实现起来也昂贵而且难以实现。目前整个制造业在这个方面的进步很缓慢,因此想要提高产量,还需要继续改进。
在短期内,圆晶体成键似乎是最可行的过程。不过这款产品目前只适用于低像素的面板,比如对分辨率要求不高的智能手表,而并非QHD分辨率的智能手机。制造出高分辨率的micro-华体会体育 面板是很多厂商的目标,但这需要不断提高制造精度。
与O华体会体育 的优劣对比
尽管面临制造障碍,但micro-华体会体育 技术仍然值得期待,因为与O华体会体育 相比micro-华体会体育 提供了更多的进步。首先究竟是最大亮度时功率的降低,也就是说,在同样低功率条件下,micro-华体会体育 能够达到更大的亮度。相比之下,功耗要比LCD低了足足90%,而比O华体会体育 也要低50%。对于像智能手机这样续航电量非常宝贵的便携式产品来说,这是一个巨大的吸引力,这意味着降低屏幕的功耗,带来更长的使用时间。与目前的O华体会体育 和LCD相比,厂商们可以增加面板的亮度,更好的在阳光直射下使用。
另外,micro-华体会体育 的显示寿命也要比O华体会体育 更长。O华体会体育 烧屏现在依然还是个很大的问题,因为有机材料的使用寿命有限,尤其是蓝色O华体会体育 面板。micro-华体会体育 则没有这样的顾虑,甚至要比LCD在颜色转换之前持续的时间更长。
而更小的micro-华体会体育 尺寸也可以让高分辨率更容易实现,比如4K甚至8K分辨率智能手机或虚拟现实屏幕等。说到虚拟现实技术,O华体会体育 面板的响应时间已经降低到了微秒级别,拥有非常不错的响应时间等级。而这让它们成为了虚拟现实应用最理想的选择。而改成micro-华体会体育 之后,响应时间又进一步降低到了纳秒级别,更快了1000倍。
micro-华体会体育 除了拥有上述优点之外,还在对比度、色域和柔性显示屏领域拥有更大的优势。这些都让micro-华体会体育 再与O华体会体育 相比时成为了优点,但是micro-华体会体育 的制造价格成本也要高很多,甚至是目前LCD或O华体会体育 面板的三到四倍。毫无疑问,这会让产品的成本上升不少,甚至还影响整个行业的投资。毕竟目前很多厂商还在不断扩大O华体会体育 屏幕的生产线。
Mini 华体会体育 是什么?与Micro 华体会体育 区别在哪?
Mini 华体会体育 ,又名“次毫米发光二极管”,意指晶粒尺寸约在100微米的华体会体育 ,最早是由晶电所提出。Mini 华体会体育 是介于传统华体会体育 与Micro 华体会体育 之间,简单来说还是传统华体会体育 背光基础上的改良版本。
在制程上相较于Micro 华体会体育 良率高,具有异型切割特性,搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式,采用局部调光设计,拥有更好的演色性,能带给液晶面板更为精细的HDR分区,且厚度也趋近O华体会体育 ,可省电达80%,故以省电、薄型化、HDR、异型显示器等背光源应用为诉求,适合应用于手机、电视、车用面板及电竞笔记本电脑等产品上。
相比Micro华体会体育 ,理论上说Mini 华体会体育 技术难度更低,更容易实现量产,且可以大量开发液晶显示背光源市场,产品经济性更佳。据业界估算,若采用Mini 华体会体育 背光设计的液晶电视面板,价格约只有O华体会体育 电视面板6~8成,但亮度、画质都与O华体会体育 相近,省电效能却又更高。同时一台55英寸的Mini 华体会体育 背光液晶面板使用4万颗华体会体育 ,对于华体会体育 晶粒厂商产能去化将有正面助益。
总体来说,Micro 华体会体育 对于画质来说会有质的提升,是下一代的革命性显示技术,但是目前技术方面依然不够成熟。而Mini 华体会体育 则是华体会体育 背光的改良版本,不过依然可以大幅提升现有的液晶画面效果,同时成本相对比较容易控制,也有望成为市场的主流。华体会体育 也期望厂商能加快研发步伐,早日带来可以满足普通消费者的Micro 华体会体育 和Mini 华体会体育 电视产品。