小間距LED的進化極限是什么?也許這個問題的答案就要出來了。近日,臺灣媒體報道,可能被三星電子收購的臺灣初創公司Play Nitride,預計將�2017年下半年安裝micro LED產品試產生產線。而micro LED的像素間距渴望比肩目前的手機液晶顯示屏�
對此,筆者覺�“這是一個好事情”。因為LED的電光效率真的非液晶、OLED、QLED能比。如果原生RGB micro LED能夠實現大規模量產,對于全球環境保護、氣候變化是一個非常好的消�——功利子孫千秋萬代(雖然剛剛退出巴黎氣候協定的特朗普可能認為這是一個陰謀和騙局)�
但是,micro LED真的能夠實現嗎?在這一點上,筆者必須說�“micro LED”和目前市場上熱銷�“小間距LED�”雖然只是間距上的差別,但�“量變導致質變”,micro LED的實現難度和實現方法�“小間距LED”截然不同�
例如,上文中提到的Play Nitride公司的項目,其基板就是TFT——和液晶顯示、OLED顯示一樣的半導體技術,而非小間距LED顯示產品所使用�“印刷銅電路板”。從發光晶體的封裝看,小間距LED主要是表貼方式的,也有部分高端產品采用COB技術,而micro LED必然�“晶圓�”的封裝工藝�
僅僅是以上兩個差異,就已經決定了micro LED與小間距LED�“產業�”上,特別是在中下游,關系真的不大。甚至主要市場方向都不相同:小間距LED屏主要是工程大屏顯示;micro LED現在的目標是智能手表、手機屏幕等小屏顯示,未來有望逐漸進入電視機顯示等領域�
到了這里,讀者基本已經明白micro LED是一個如�“嶄新”的科技。對此,大屏君需要格外指出,micro LED的獨特之處,大屏君還沒有說呢?micro LED技術真正的難點、真金白銀的部分是一個叫�“巨量微轉�”(也叫巨量轉移)的工程技術。這個才是,micro LED與傳統LED屏最大的差別�
什么是“巨量微轉�”(巨量轉移)呢?即,在一英寸驅動板上至少實現300PPI以上像素密度,數十萬顆三原色LED晶體的安裝(一�5英寸的手機屏,需�300萬以上的像素點)。與傳統小間距LED屏幕比較,即對角線一英寸�300PPI 的micro LED顯示屏,像素顆粒數量�60英寸P1�0間距的小間距LED屏幕相當�
“巨量微轉�”(巨量轉移)中的“巨量”就是�“亞像素顆粒數非常�”,動輒幾十萬、甚至幾百萬(例�500PPI的手機屏幕需�800萬個像素)�“�”的含義則�“亞像素顆粒非常小、安裝精度非常高、像素間距更�”�“轉移”的含義則�“這些亞像素被單獨制造出�”,然后通過一些工程技術再“焊接到驅動板的適當部�”�
對于“巨量微轉�”(巨量轉移)的這�“微小”的概念,大屏君必須特別說明:� 55 英寸 4K 液晶電視為例,其像素尺寸� 200 μm x 200 μm;這類電視機的LED背光源一般采� 3030 封裝規格,即 3,000 μm x 3,000 μm——LED燈珠和液晶像素面積相� 225 倍。而在 Micro LED 顯示產品下,LED 微縮� 50 μm x 50 μm像素尺寸,甚至更小;三星規劃中的1500�2000PPI的VR用OLED顯示屏,像素尺寸更是只有不到5μm x5μm——�55英寸4K電視機像素尺寸相�1600倍�
經過這樣詳細的解釋,讀者應當已經知�“巨量微轉�”(巨量轉移)是一項多么困難的事情——這個技術對應的是一堆百萬級別的數字。此前業界在micro LED技術上的工程實驗,僅僅是驗證了彩色 RGB Micro LED�20μm間距分辨� 100 x 100,在大拇指指甲蓋大小的面積上�“工程集成可行”性。這距離制造出1�2英寸,智能手表所需要的全彩高分辨率顯示屏距離還很遠。而且,作為商業化的工程技術,“巨量微轉�”不僅僅是要能實現,而且還需要保持很高的“成品�”、一定的經濟性�
說到“巨量微轉�”(巨量轉移)的難度,實現已經不容易:但是筆者認為,真正的難度還在于“實用”上,即經濟性�
事實上,micro LED技術有兩個主要的市場方向:一個是電視機領域,制造一�60英寸�2K分辨率的電視機,可以讓LED晶體的大小、間距指標都“不用那么吝嗇”。類似的技術,索尼�2012年即有過展示。同時因為沒有那�“微小”,這種產品的成品率也容易把控。但是,和液晶顯示技術比較,這類產品不具�“成本優勢”,且面對液晶�4K�8K過渡的趨勢,其后續增加像素密度后,工程難度和成本會顯著提高�
micro LED技術的另一個市場方向則�“小屏�”。例如VR和智能手表。但是,這類產品并沒有因為尺寸變小,而分辨率降低。如,VR產品上,三星已經在開發PPI達到1500以上的產品。或者說應用�“小屏�”的micro LED面臨的是“數量依然巨大,間距則更為精細”的工藝實現難題。這將不利于成品率的提升。成品率水平則顯著影響產品的市場價格�
從Play Nitride預計的采用TFT基板的信息看,小尺寸micro LED前端工程和驅動部分工藝與液晶、OLED沒有顯著差異。這是好消息,可以幫助控制micro LED的最終成本,但是這不意味著后者可以低成本上市�
對此,筆者有一個很好的例子來舉證:OLED手機屏為啥比液晶屏幕貴呢?二者前端工藝都是TFT,很相似。高端液晶和OLED甚至都是低溫多晶硅TFT或者金屬氧化物TFT,基本是“完全一�”。但是,OLED后端的蒸渡工藝,成品率、穩定性、設備采購和維護成本、原材料損耗,都要超過液晶�“成盒——灌注”為主的工藝過程。這導致OLED暫時成本上依然無法比擬液晶屏幕。micro LED做為后來者,“巨量微轉�”技術高度不成熟、難度巨大,成品率控制難度更是超過成熟度很高的蒸渡工藝,其成本上的劣勢將更為明顯�
綜上所述,筆者對micro LED試產生產線要說三句話:第一,TFT你用的是現成技術,這沒問題;第二,LED晶體你用的也是現成技術,這也沒問題;但是,第三,“巨量微轉�”,可是把巨大的數量、及其微小的空間距離這對矛盾集中到了一個工程點上,難度可想而知,后期市場化成本壓力不容小窺�
對此,筆者的結論是micro LED還處于工程探索階段,距離商用還有萬丈距離。但是,作為LED顯示技術的延伸,micro LED的任何技術探索和工程工藝研究都會對整個LED顯示產業有幫助。也許micro LED的部分研究結果會更早的在小間距LED屏等產品上實現商用,為多姿多彩的LED顯示板塊添磚加瓦�
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