显示技术频频突破 MLED应用新时代即将到来

玩转LED 2023-07-17
2516 字丨阅读本文需 7 分钟

随着技术的不断创新,新技术的出现成为产业变革的催化剂。每一次周期性的变动都会引发市场的再次调整。在新的消费环境下,成熟的新技术才能刺激消费,因此各大终端厂商都在积极探索新技术的应用。MLED(Mini/Micro LED)作为新一代显示技术的核心,具备低功耗和高显示等特点,正在成为各大终端厂商布局的重点。

据了解,MLED显示技术正在成为推动行业发展的新引擎。预计到2023年,全球MLED显示终端市场规模将超过100亿美元,同比增长超过60%。MLED显示技术在商业显示和消费级市场的应用规模不断扩大。各终端应用领域,如电视、虚拟现实(VR)、车载产品等市场,都不断推出新品。上游面板企业也积极在这一市场领域布局。

一、新技术火力加持下的想象空间

回顾中国显示产业近十年的发展可以发现,经历了小间距高速发展狂热潮、微间距技术兴起期,十年高速发展的LED显示行业,如今因MLED技术的开花结果,正朝着更大赛道飞驰而去,新十年将进入拓宽应用边界期。

从技术创新来看,SMD、IMD、COB、MIP等多股力量在微小间距市场展开博弈,渗透率不断提升,成为各方的积极布局技术,为间距进一步下探提供了更多参考的方向。

从产业应用角度看,由于LED显示技术的迭代,推动显示应用边界不断拓宽,从最初的专业显示到如今成熟的商业显示,再到极具潜力的家用消费市场,MLED一次次用实力佐证了其可行性。

从市场需求角度看,扎堆而来的演唱会、体育赛事、裸眼3D、XR虚拟拍摄需求,可见“万屏互联”的朝阳又重新冉冉升起。

由此,随着间距微缩化趋势明显、市场应用的延伸和需求逐步呈指数级增长,LED显示产业正将创造更大的想象空间,一个从百亿级跃进千亿级乃至万亿级的机会。

正因未来这明确、可见的增量市场,吸引了京东方、海康、大华、视源股份、海信、康佳等百亿、千亿市值的品牌不断加注。

二、Micro LED技术,Mini LED技术

相较于Micro LED技术,Mini LED技术在生产难度和成本上更低,因此更早进入商业应用领域。尽管Mini LED本质上仍属于液晶显示技术,但它具有更小、更迷你的发光二极管,从而在相同屏幕尺寸下实现更高的单位面积密度,弥补了传统LED在对比度和背光控制精度方面的不足。

吴伟指出,尽管Mini LED和OLED之间在物理特性上仍存在差距,但随着整机厂商对新技术研发的投入增加,这种差距正在逐渐缩小。目前,包括TCL、创维、小米、海信等主流品牌都已经推出了Mini LED电视产品。

除了电视领域,Mini LED技术也在大幅提升车载屏幕的体验。越来越多的品牌在部分车型上搭载了一块或多块Mini LED屏幕,以提供高画质的体验。

预计未来2至4年将是Mini LED产能的高速扩张期。全球Mini LED背光市场规模预计到2024年将达到23.2亿美元,复合增速达到148%。预测数据还显示,全球Mini LED背光电视产品销量将从2019年的400万台增长到2025年的5280万台,年均复合增速为53.73%。

尽管Micro LED由于成本和工艺等原因尚未大规模量产应用,但它被认为将是未来市场的主流。Mini LED则更多地被视为一个过渡阶段,特别是在苹果提出空间计算概念后,许多业内人士认为Micro LED的发展将进一步加速。报道称,为了在下一代显示技术中占据更多话语权,苹果在过去10年中至少投入10亿美元用于Micro LED技术和样品的研发。

Micro LED具有高亮度、高像素密度(PPI)、高刷新率、低功耗和无限拼接等优势,将在空间计算时代发挥重要作用。随着5G、人工智能和增强现实(XR)头戴式显示设备的发展,空间计算时代将加速到来,Micro LED技术将无处不在。

目前,随着产业链的完善和技术的成熟,Micro LED的成本正在以每年10%-15%的幅度下降。据预测,到2025年,全球Micro LED市场规模将达到35亿美元,2027年将达到100亿美元。

除了终端市场的高速扩张,资本也将目光聚焦在MLED领域。越来越多的企业开始在MLED领域进行投资,例如阿里入股Micro LED制造商JBD。此外,面板龙头企业也纷纷向上游布局MLED业务。

三、LED产业全面升级,助MLED显示快速发展

大量资源投入到MLED领域中,一方面说明MLED显示技术前景令人期待,另一方面也说明现如今MLED技术虽已突破多重困难,但若要打开MLED显示蓝海市场大门,仍面临不少阻碍待解决。

由于Mini/Micro LED尺寸微缩化、且应用数量之大,随之而来的问题也在增多。生产方面,MLED仍面临的巨量转移、检测修复的速率、良率等问题;显示性能方面,在芯片尺寸、像素间距微缩,以及超高清显示需求的背景下,MLED显示则面临功耗、温度、显示一致性与均匀性等问题。

面对MLED尚存的发展难点,LED全产业正通过升级制造工艺与探索新型技术路径,获取释放MLED性能的方法,加速MLED产业化进程

针对MLED发光芯片制造中的难题,爱思强、中微公司等设备厂商正在优化MOCVD设备的波长均匀性和缺陷密度,提升MLED外延生产良率。此外,厂商还通过增加MOCVD设备的反应腔和适配更大尺寸外延晶片,为MLED外延片生产降本增效。

而晶能光电、Plessey、ALLOS 、STRATACACHE、Aledia、MICLEDI等LED相关企业,则从材料入手,正研究应用在制程良率、圆晶成本、IC工艺兼容度更具优势的硅衬底取代主流的蓝宝石衬底技术,实现低成本、高良率、高可靠性的Micro LED生产。

针对MLED巨量转移难题,上下游企业都在深入进行相关研究,不断提升巨量转移效率与良率。例如,设备商海目星的Mini/Micro LED激光巨量转移设备已实现50μm内芯片应用需求,设备转移良率可达99.99%以上,效率25-100kk/h。

LED显示屏厂商洲明科技的固晶效率已达UPH≥30K,相比以往提升了50%以上。固晶良率超过了99.999%,相比以往提升了10倍左右;综合产品良率达到98%以上。

康佳自研了HMT混合式巨量转移技术,转移效率每小时千万颗Micro LED,转移良率达到99.9%-99.99%,修补后良率达到99.999%-99.9999%……

随着巨量转移环节的逐步优化,行业针对MLED显示快速推广应用难题,推出了各类MLED封装技术方案。目前,国星光电、瑞丰光电、晶台光电等封装企业,洲明科技、艾比森、雷曼光电等LED显示屏厂家正积极推进IMD、COB、MIP等封装方案的研发与应用,尝试以更高集成度、更清晰的降本路径实现MLED显示屏快速推广。

为了保证最终MLED产品的品质与效果,针对MLED面板封装与测试中,检测校正与返修等难点问题,LED厂商也推出了独到的解决方案。

LED视频显控解决方案商诺瓦星云基于深厚的显示校正核心算法、自动光学检测等技术,推出了行业首个MLED全自动 Demura设备、MLED全自动返修设备、MLED墨色分档/多角度检测设备,大幅提升MLED显示面板的良率和生产效率,实现MLED显示屏点亮、检测、校正、返修等全流程的智能化管理,助推生产标准化、规模化制造。据了解,诺瓦星云的检测设备已于2022年成功批量应用于MLED生产。

值得注意的是,诺瓦星云不仅从生产端入手保证MLED产品的显示效果,还从显示应用端入手,将深耕多年的控制逻辑与核心算法植入到其推出的行业首款“MLED显示ASIC控制芯片”和“MLED显示高速接口芯片”,以稳定高效的方案进行MLED亮色、全灰阶等显示校正,同时简化MLED显示模组布线、降低信号干扰,并对模组运营状态进行监测,解决MLED光学难题,完整还原MLED真实显示效果,获得客户认可。

总结

作为新型显示技术,MLED大步向前发展中,各LED企业正不断突破MLED技术瓶颈,提升MLED产品质量。上述企业例子仅为目前行业的小小缩影,在LED芯片、封装、模组、生产设备、显示控制系统等LED全行业的共同努力下,MLED的生产效率与显示品质正在全方位快速优化,加速着MLED显示量产化和商业化进程。MLED显示产业正式踏入高速发展阶段,相信MLED显示应用新世代将即将到来。

文章来源: ​LEDinside Irving,行家说Display,ITBEAR科技资讯

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