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Micro LED透明顯示加速走向大眾

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2024-04-02  來(lái)源:《中國電子報》  瀏覽次數:1352
核心提示:Micro LED透明顯示是Micro LED技術(shù)發(fā)展的創(chuàng )新之一,從一項充滿(mǎn)科幻色彩的前沿顯示技術(shù),到終端應用落地在商業(yè)、車(chē)載、生活等豐富多彩的場(chǎng)景中,Micro LED透明顯示屏正在加速走向大眾。為此,《中國電子報》記者專(zhuān)訪(fǎng)了顯示領(lǐng)域的專(zhuān)家和企業(yè)代表,共同探討Micro LED透明顯示產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展趨勢。
 編者按:自2024年以來(lái),Micro LED透明顯示迅速走紅。聯(lián)想推出全球首款透明Micro LED屏概念筆記本電腦Think Book,三星展出首款透明Micro LED電視,利亞德發(fā)布平板電腦大小的透明Micro LED屏幕……
Micro LED透明顯示是Micro LED技術(shù)發(fā)展的創(chuàng )新之一,從一項充滿(mǎn)科幻色彩的前沿顯示技術(shù),到終端應用落地在商業(yè)、車(chē)載、生活等豐富多彩的場(chǎng)景中,Micro LED透明顯示屏正在加速走向大眾。為此,《中國電子報》記者專(zhuān)訪(fǎng)了顯示領(lǐng)域的專(zhuān)家和企業(yè)代表,共同探討Micro LED透明顯示產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展趨勢。
受訪(fǎng)人:
關(guān)積珍 中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)光二極管顯示應用分會(huì )理事長(cháng)
盧長(cháng)軍 利亞德集團副總裁、智能顯示研究院院長(cháng)
李漫鐵 深圳雷曼光電科技股份有限公司董事長(cháng)
朱斌 南京洛普股份有限公司首席科學(xué)家

吳振志 深圳市奧拓電子股份有限公司副總裁、 LED顯示事業(yè)群總經(jīng)理

Micro LED透明顯示有兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)需要攻堅
記者:Micro LED是如何變得透明的?與傳統LED透明屏有怎樣的技術(shù)差異?
 
中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)光二極管顯示應用分會(huì )理事長(cháng) 關(guān)積珍

關(guān)積珍:透明屏在傳統LED顯示應用領(lǐng)域里并不陌生,傳統的LED燈條屏早已規;慨a(chǎn)和應用。而Micro LED透明顯示屏是Micro LED技術(shù)發(fā)展的創(chuàng )新產(chǎn)品之一,其與傳統LED透明屏有本質(zhì)區別。透明Micro LED是在透明TFT玻璃基板上采用Micro LED發(fā)光芯片實(shí)現高透過(guò)率的Micro LED顯示。近期通過(guò)對基板的創(chuàng )新等方式,出現了LED晶膜屏等新產(chǎn)品,在商業(yè)顯示和廣告等領(lǐng)域得到成功應用。

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利亞德集團副總裁、智能顯示研究院 院長(cháng) 盧長(cháng)軍
盧長(cháng)軍:Micro LED之所以能夠做到透明,主要是因為Micro LED尺寸很小,幾乎為透明狀,且其使用的是透明玻璃基板,透過(guò)在玻璃基板上制備線(xiàn)路,并將LED貼片到玻璃上便可以形成透明顯示屏。
在此過(guò)程中主要會(huì )面臨幾項技術(shù)難點(diǎn):首先,需要根據LED的特性對Micro LED的線(xiàn)路及驅動(dòng)進(jìn)行特別設計,還要考慮相應的電路補償以及線(xiàn)路對于透光率的影響;其次,將Micro LED完美地上件到玻璃,會(huì )極大地考驗轉移和焊接的工藝、良率和效率;最后,如果LED太小,晶片的發(fā)光效率太差,也會(huì )造成透明LED屏亮度不夠,因此,如何達成上述技術(shù)的平衡,十分關(guān)鍵。

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南京洛普股份有限公司 首席科學(xué)家 朱斌
朱斌:Micro LED顯示技術(shù)就是在LED的基礎上進(jìn)行微縮化與矩陣化,其單個(gè)發(fā)光單元的尺寸通常在微米級。Micro LED透明顯示的原理就是將Micro LED芯片鍵合在透明基板上,使得顯示屏整體具有透明的特性。透明基板是導電玻璃或聚合物材料,具有較好的透明性能。Micro LED芯片通常由紅、綠、藍三種LED芯片組成,也可以是通過(guò)藍光激發(fā)量子點(diǎn)產(chǎn)生紅色和綠色。每種顏色都可以獨立控制。通過(guò)控制Micro LED芯片的電流改變亮度和顏色,以達到呈現顯示內容和調整顯示效果的目的。

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深圳雷曼光電科技股份有限公司 董事長(cháng) 李漫鐵
李漫鐵:Micro LED透明屏與傳統的LED透明屏有著(zhù)本質(zhì)差異。
傳統的LED透明顯示屏主要是LED燈條屏,通過(guò)安裝在玻璃幕墻后面,可以達到透明顯示的效果。后來(lái)在傳統LED燈條屏基礎上,通過(guò)對基板的創(chuàng )新,產(chǎn)業(yè)也在不斷推出新的LED透明屏產(chǎn)品,例如采用透明柔性薄膜的LED晶膜屏等。而Micro LED透明顯示屏則是在透明的TFT玻璃基板上,采用幾十微米的Micro LED發(fā)光芯片,通過(guò)COB封裝,實(shí)現高透過(guò)率的Micro LED透明屏。
記者:自2024年以來(lái),透明顯示的熱度居高不下,眾多廠(chǎng)商紛紛將自家的Micro LED透明顯示產(chǎn)品推向大眾視野。實(shí)現透明Micro LED需要攻克哪些技術(shù)難點(diǎn)?
朱斌:Micro LED芯片越小,就越容易成就更好的透明顯示效果。Micro LED透明顯示的痛點(diǎn)其實(shí)不在于實(shí)現透明的過(guò)程,而在于Micro LED技術(shù)本身如何升級。針對Micro LED透明顯示,主要有兩個(gè)方面的技術(shù)難點(diǎn)需要攻堅。
一是巨量轉移。傳統的LED芯片是通過(guò)固晶機邦定到基板上,其芯片尺寸通常在0.1毫米以上,固晶機的精度在10微米的量級。但是當Micro LED芯片在幾十微米甚至幾微米時(shí),就超過(guò)了固晶機的精度極限,效率就非常低了。巨量轉移就是在這個(gè)背景下被提出來(lái)的。
巨量轉移對于轉移數量、轉移速度、轉移精度、轉移良率和轉移成本等有極高要求。由于Micro LED具有較高的像素密度,因此,相對于其他顯示設備,Micro LED顯示設備所需組件數量和轉移速度需要大幅提高,轉移良率也要求在99.9999%以上。同時(shí),巨量轉移成本極高,約占產(chǎn)品總成本的20%。目前,產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的Micro LED巨量轉移技術(shù)主要有粘彈體印章、激光剝離、滾軸轉印、靜電、電磁、流體自組和化學(xué)剝離等。
二是巨量檢測。由于Micro LED芯片的尺寸達到微米級,已經(jīng)無(wú)法使用傳統的探針接觸電極的方法供能點(diǎn)亮LED芯片,業(yè)界傾向于使用類(lèi)似光致發(fā)光等無(wú)接觸方法向Micro LED注入能量,繼而對其實(shí)現光學(xué)和光譜學(xué)檢測,以解決Micro LED微型化后生產(chǎn)鏈路中的工藝控制和良率監控難題。
李漫鐵:Micro LED透明屏的技術(shù)難點(diǎn)一方面來(lái)自TFT玻璃基板本身,包括滿(mǎn)足Micro LED要求的TFT器件技術(shù)、玻璃基板上高載流能力的覆銅技術(shù)等;另一方面源于Micro LED發(fā)光芯片的尺寸僅有幾十微米,必須采用巨量轉移技術(shù)、激光鍵合技術(shù)、巨量維修技術(shù)等,但目前這些技術(shù)都還遠沒(méi)有成熟。
 

深圳市奧拓電子股份有限公司副總裁、 LED顯示事業(yè)群總經(jīng)理 吳振志

吳振志:透明Micro LED的技術(shù)難點(diǎn)基本來(lái)自Micro LED技術(shù)面臨的挑戰,首先是巨量轉移技術(shù)、Micro LED芯片良率等問(wèn)題,其次才是玻璃基板良率、玻璃基板過(guò)電流能力等技術(shù)難點(diǎn)。另外,對于大尺寸Micro LED透明顯示屏來(lái)說(shuō),分光分色的工藝和方法也需要取得突破,以解決大尺寸顯示色差問(wèn)題。
Micro LED透明顯示承載著(zhù)更大的想象空間
記者:Micro LED被視為未來(lái)新型顯示技術(shù)的代表性技術(shù),Micro LED和透明顯示兩項技術(shù)的結合情況怎樣?目前,Micro LED透明顯示的布局情況如何?該技術(shù)是否被主流廠(chǎng)商看好?
關(guān)積珍:近年來(lái),Micro LED成為顯示行業(yè)發(fā)展的主要熱點(diǎn),被視為未來(lái)新型顯示技術(shù)的代表性技術(shù)。國內外傳統LCD領(lǐng)域、LED領(lǐng)域以及半導體領(lǐng)域的企業(yè)都高度關(guān)注該技術(shù),并在相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)上積極投入,但目前已成功將Micro LED和透明顯示兩項技術(shù)有效結合的企業(yè)并不多。
李漫鐵:韓國和中國臺灣地區的個(gè)別顯示企業(yè)正在布局Micro LED透明顯示技術(shù),國內相關(guān)LCD、OLED面板企業(yè)也在布局,但技術(shù)難度和應用場(chǎng)景是Micro LED透明顯示技術(shù)發(fā)展的兩大制約。
吳振志:傳統LCD面板企業(yè),如三星、京東方、華星光電、群創(chuàng )、辰顯等,具備TFT產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)和玻璃面板供應鏈資源,相對更容易攻克透明Micro LED技術(shù)。
朱斌:從企業(yè)方面來(lái)看,目前正在布局該技術(shù)的企業(yè)比較多。例如,傳統LED顯示屏企業(yè)利亞德正在研發(fā)透明Micro LED項目。除了LED顯示屏企業(yè)外,京東方、華星光電、天馬、維信諾等面板企業(yè),以及部分電子終端企業(yè),如三星、TCL、康佳、聯(lián)想等也在積極參與。此外,半導體、汽車(chē)零部件等跨界玩家對該技術(shù)也有興趣。
盧長(cháng)軍:利亞德正在對Micro LED透明顯示屏進(jìn)行布局。利亞德不只是將Micro LED技術(shù)應用于透明顯示,還會(huì )將其應用于更多元的產(chǎn)品領(lǐng)域。一方面,借助Micro LED的技術(shù)優(yōu)勢,帶動(dòng)各項顯示產(chǎn)品的視覺(jué)效果實(shí)現全面升級;另一方面,Micro LED技術(shù)的不斷降本增質(zhì),也有助于我們的產(chǎn)品進(jìn)入更廣闊的消費市場(chǎng),為行業(yè)打開(kāi)全新的增量空間。
記者:與透明OLED顯示技術(shù)相比, Micro LED透明顯示有哪些優(yōu)勢?Micro LED透明顯示更適合應用在哪些領(lǐng)域?對其市場(chǎng)趨勢有怎樣的判斷?
盧長(cháng)軍:從顯示效果來(lái)看,相較于OLED顯示技術(shù),Micro LED在具備高透明度的同時(shí),還具備高亮度、高對比度。Micro LED可以做到至少1000尼特亮度,以及150000∶1的對比度,而OLED的亮度目前在200~300尼特,這使Micro LED更為適合AR和VR產(chǎn)品。從使用壽命及顯示性能穩定性方面來(lái)看,相較OLED,Micro LED更穩定且使用壽命更長(cháng),長(cháng)時(shí)間使用后不會(huì )有畫(huà)面殘影的問(wèn)題,也不容易出現故障或壞點(diǎn)。
Micro LED透明顯示屏有著(zhù)巨大的發(fā)展潛力和廣闊的市場(chǎng)空間,這份信心和判斷來(lái)源于兩方面:其一,技術(shù)應用場(chǎng)景廣泛,只要生活場(chǎng)景有顯示應用的地方或是安裝玻璃的位置,都可以是透明Micro LED應用的領(lǐng)域。Micro LED透明顯示屏讓玻璃不再只是玻璃,而是承載更大想象空間的顯示產(chǎn)品與內容載體。例如,AR/VR和汽車(chē)玻璃就十分適合用Micro LED透明顯示屏。通過(guò)Micro LED透明顯示屏,人們不僅可以觀(guān)看自己想看的內容,還可以透過(guò)屏幕,看到屏幕外的真實(shí)環(huán)境。其二,隨著(zhù)工藝不斷成熟、產(chǎn)能不斷擴大、成本不斷下降,利亞德有望推動(dòng)Micro LED透明顯示屏的性?xún)r(jià)比不斷躍升,從而進(jìn)入更廣闊的消費市場(chǎng)。
朱斌:因為L(cháng)CD不能主動(dòng)發(fā)光,需要有背光板的輔助照明才能顯示多彩的畫(huà)面,所以之前市面上的透明屏一般只有OLED和LED兩種。
相比透明OLED,透明Micro LED更適合工程顯示,因為工程顯示會(huì )在固定區域有長(cháng)期不變的底色或者圖片文字等,而OLED技術(shù)使用有機化合物發(fā)光,隨著(zhù)時(shí)間的推移就會(huì )在顯示屏上留下不能恢復的烙印,因此,透明OLED尚未被廣泛使用在工程產(chǎn)品方面。Micro LED使用微米級的無(wú)機二極管發(fā)光,這使得Micro LED具有高亮度、長(cháng)壽命和更廣泛的色域空間等技術(shù)優(yōu)勢,且Micro LED使用無(wú)機物發(fā)光,長(cháng)時(shí)間的靜態(tài)畫(huà)面也不會(huì )出現灼屏現象。此外,OLED的使用環(huán)境一般在-30℃~85℃,而Micro LED則可以在-100℃~120℃之間工作,對環(huán)境的適應性極高,這個(gè)特性也使得Micro LED透明顯示屏可以適配一些特殊應用,比如汽車(chē)玻璃。
李漫鐵:與OLED等其他透明顯示技術(shù)相比,Micro LED透明顯示最大的優(yōu)勢是在實(shí)現高透過(guò)率的同時(shí),還可以實(shí)現高亮度。Micro LED透明顯示屏高透過(guò)率、高亮度的顯示特性,特別適合于商業(yè)廣告顯示、車(chē)載顯示等應用場(chǎng)景。目前幾家布局Micro LED透明顯示的企業(yè),在車(chē)載顯示方向上投入了大量的研發(fā)力量,透明Micro LED在車(chē)載顯示領(lǐng)域可能會(huì )有較快增長(cháng)。
吳振志:Micro LED透明顯示屏既具有玻璃的通透性,又可以實(shí)現清晰顯示,如在車(chē)載顯示、玻璃櫥窗、金融柜臺、觸控交互等方面存在極大的應用優(yōu)勢。OLED透明顯示雖然也可以實(shí)現相似的透光效果,但是受限于顯示材料的特性,無(wú)論是產(chǎn)品壽命、發(fā)光亮度還是拼接尺寸等方面都不如Micro LED產(chǎn)品,Micro LED可以輕松實(shí)現超長(cháng)壽命、超高亮度和更自由的大尺寸拼接。
Micro LED透明顯示的市場(chǎng)需求將明顯提升
記者:Micro LED透明顯示是否存在應用局限?如何平衡Micro LED透明顯示的顯示效果和透明度?
吳振志:Micro LED透明顯示如果需要更好的通透性,就會(huì )帶來(lái)對比度的降低,對于一些專(zhuān)業(yè)的顯示領(lǐng)域,例如高端廣告顯示等應用,Micro LED透明顯示還是無(wú)法滿(mǎn)足其顯示需求。
李漫鐵:要在透明度與顯示效果間實(shí)現平衡非常困難,高透過(guò)率與高顯示效果的高對比度本身就是一對矛盾體,需要采用合適的技術(shù)來(lái)平衡這個(gè)矛盾。
Micro LED透明顯示的效果極易受背景和環(huán)境光等因素影響,很多顯示細節無(wú)法在透明顯示上呈現。要平衡好Micro LED透明顯示效果與透明度的最簡(jiǎn)單有效的方法是在不同的環(huán)境光亮度條件下進(jìn)行不同Micro LED亮度的自適應調節,實(shí)現在不同環(huán)境光亮度條件下最佳的顯示效果,在保證透明度的同時(shí),提升顯示效果。另外,還可以將玻璃基板上的線(xiàn)路涂覆黑色,在不降低透過(guò)率的情況下,提升基板本身的對比度及對環(huán)境光的吸收,從而提升顯示效果。
盧長(cháng)軍:與OLED透明顯示無(wú)法平衡亮度和透明度不同,Micro LED透明顯示的特性就是又亮又透,不用在亮度和透明度方面做取舍,反而是要依據使用場(chǎng)景選擇最適合的亮度。但Micro LED透明顯示更適合大尺寸應用,因為產(chǎn)品尺寸越小就越難做成透明,原因在于不僅需要材料縮小,相應的玻璃基板、電路也要更加精密,如今這部分能力還需要持續提升。
朱斌:廠(chǎng)商在平衡Micro LED透明顯示的顯示效果和透明度方面,一般會(huì )根據應用場(chǎng)合的不同選擇不同的基板,以此調整透明度和對比度的比重。比如,天馬就推出了兩款針對汽車(chē)應用的透明屏和帶有淺灰色基底的半透明屏。此外,像素密度也會(huì )影響透明度,像素密度越高,畫(huà)質(zhì)就越高,但透明度會(huì )有所下降。不過(guò),車(chē)載顯示、玻璃櫥窗、金融柜臺、觸控交互這些應用領(lǐng)域一般不會(huì )對畫(huà)質(zhì)有太苛刻的要求,可以適當犧牲對比度、亮度和色飽和度。
記者:當Micro LED透明顯示終端產(chǎn)品在各大消費電子展上頻頻亮相,是否預示著(zhù)“透明顯示”的專(zhuān)屬時(shí)代即將來(lái)臨?距離Micro LED透明顯示市場(chǎng)需求爆發(fā)還有多少路要走?
關(guān)積珍:Micro LED技術(shù)本身還在發(fā)展階段,工藝、可靠性、成本等還有許多問(wèn)題需要解決。Micro LED透明顯示屏作為Micro LED技術(shù)的創(chuàng )新產(chǎn)品,雖然有獨特的顯示特色,但其適用范圍仍然存在一定的局限性。要想成為普適性產(chǎn)品,其技術(shù)成熟度、可靠性和成本等方面還有待完善。
盧長(cháng)軍:Micro LED透明顯示目前存在的最大局限依然是成本問(wèn)題,這也是制約著(zhù)Micro LED顯示技術(shù)發(fā)展的重大瓶頸。隨著(zhù)越來(lái)越多廠(chǎng)家入局Micro LED透明顯示,技術(shù)將越來(lái)越成熟,市場(chǎng)體量也將越來(lái)越大,隨之而來(lái)的是成本的下降。預計未來(lái)3到5年,將是透明Micro LED的爆發(fā)期。
朱斌:Micro LED透明顯示的技術(shù)鏈可分為芯片端技術(shù)、共性技術(shù)、裝備技術(shù)以及顯示端技術(shù)四大類(lèi),這四類(lèi)技術(shù)都有攔路虎,并且Micro LED還面臨OLED這樣強勁的競爭對手。
終端制造商一般會(huì )偏向于更具備量產(chǎn)穩定性的技術(shù)方向。目前來(lái)看,各廠(chǎng)商僅僅展出了Micro LED透明顯示樣品,市場(chǎng)上并沒(méi)有批量產(chǎn)品出貨。Micro LED透明顯示的市場(chǎng)爆發(fā)需要一個(gè)過(guò)程,讓其成為能夠被廣泛接受的、質(zhì)量穩定的、價(jià)格親民的產(chǎn)品,而非高端化定制產(chǎn)品。目前來(lái)看,多家廠(chǎng)商已經(jīng)將Micro LED的量產(chǎn)時(shí)間設定了在2027年,這也有望成為Micro LED透明顯示的量產(chǎn)節點(diǎn)。屆時(shí),Micro LED透明顯示一定會(huì )給人們帶來(lái)耳目一新的視覺(jué)產(chǎn)品,家庭、汽車(chē)、展廳、商場(chǎng)等不同場(chǎng)景下都將有其身影出現。
李漫鐵:Micro LED透明顯示市場(chǎng)的需求能否爆發(fā),主要取決于技術(shù)的成熟以及成本的降低。一方面,需要突破TFT玻璃基板技術(shù)、巨量轉移技術(shù)等瓶頸,這些技術(shù)問(wèn)題至少還要3年以上才能逐漸解決;另一方面,Micro LED透明顯示受限于產(chǎn)品良率問(wèn)題沒(méi)法大批量生產(chǎn),產(chǎn)品成本目前居高不下。未來(lái),技術(shù)的成熟將促進(jìn)產(chǎn)品成本的下降,屆時(shí)Micro LED透明顯示將在現實(shí)領(lǐng)域找到屬于自己的一席之地。
吳振志:Micro LED透明顯示市場(chǎng)需求的爆發(fā)更多還是受限于Micro LED技術(shù)本身。相信隨著(zhù)Micro LED技術(shù)的發(fā)展,Micro LED芯片的尺寸將越來(lái)越小,玻璃基板技術(shù)也將更加成熟,再配合TFT技術(shù)、燈驅合一技術(shù)等的加持,Micro LED透明顯示屏的技術(shù)升級進(jìn)程將加快。預計未來(lái)3到5年,Micro LED透明顯示的市場(chǎng)需求將明顯提升。
 
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