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大屏显示上 mini-LED技术已成“必选项”

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随着三星2020年底推出Micro LED彩电的消息不胫而走,市场专家纷纷认为显示的未来是LED还是OLED的路线竞争,正在出现“显著变化”。

对于Micro LED和mini-LED技术而言(彩电大屏目前主要应用mini-LED级别的技术),无论是独立大屏显示,还是液晶背光源显示,两大应用场景都面临“OLED”这个敌人的威胁。而现在,越来越多的信息表明,mini-LED可能会赢得这场战争。

OLED还是mini-LED,大尺寸化都不容易

下一代彩电技术中,OLED是呼声高的产品。毕竟OLED已经取得在手机屏幕上的成功,形成上下游规模制造能力,产业基础上与液晶的TFT有相通性。且,OLED技术量产化研发储备的历史也有20多年之久。

但是,“量变导致质变”:OLED大型化面临高难度的工艺挑战。即蒸镀技术在大尺寸下的均匀度问题——点型蒸发源和线型蒸发源,在面积变大时,都面临这一问题。实际上,如果是小尺寸玻璃基板,比如早期实验室采用的G2代的370mmx470mm尺寸,无论是蒸镀机研发、还是制造过程的品质控制,难度都有限。

但是,彩电市场正在向尺寸越来越大的方向发展。G6代线已经基本处于“不能满足彩电主流消费需求”的状态。G10.5/11代线成为未来主力,65/75英寸成为市场主流方向,这不是6英寸级别的手机屏幕能对比的。虽然,采用“先切割后蒸镀”的二分之一或者四分之一蒸镀技术(早期OLED面板纷纷采用的降低难度的方式),能够降低“蒸镀工艺困境”,却必然牺牲大尺寸的市场方向;同时造成更高的流程成本。

当然,未来的喷墨印刷技术可能会很好的解决OLED大尺寸化的问题。不过,过去十年,喷墨印刷技术的呼声却并没有转变为“市场现实”。直到目前为止,OLED大尺寸面板只有LGD一家全球供应商,供给有限,且处于亏损状态。——喷墨印刷的难点和蒸镀相似,都是均匀性问题:油墨混合物常温喷出(喷墨印刷),与高温纯OLED蒸汽喷出凝结(蒸镀)过程,在均匀度上都并非完美。

对比而言,mini-LED的大屏之路也并不容易。巨量转移技术,在一块60英寸的屏幕上,聚集RGB三原色晶体颗粒达到数百万枚,并保证几乎零缺陷,这不是容易的事情。但是,这确是mini-LED直接应用于彩电显示的“基本门槛”。

但是,mini-LED有另一个种应用:为液晶作背光源。在超高清时代HDR成为标配,这要求液晶电视背光源具有更大范围、更多分区的精准控制能力——mini-LED技术“必不可少”。作为液晶背光源mini-LED技术依然绕不开巨量转移。不过,技术难度却从数百万一平米,下降到数千颗或者数万颗一平米。——难度显著降低,技术工艺可行性显著升高。而且,随着OLED大尺寸化的潮流遇到“规模瓶颈”,市场对高端液晶电视的需求、对液晶电视效果的提升要求为mini-LED背光源留足了市场空间。

此外,mini-LED背光源也可以应用在手机、电脑显示器等液晶设备上,用以提升效果、开辟超高清HDR应用的新境界。尤其是看到OLED大尺寸的瓶颈,mini-LED背光液晶显示,正在从小屏幕到大屏被产业重新重视,成为一种阶段性的技术选择。

大尺寸+超高清的双重竞争,考验不断升级

mini-LED与液晶显示的结合,目标市场很明确:“大尺寸显示”与“8K等超高清显示”。就目前产业链和工艺技术看,这类产品“不存在”较大的量产困难。

相比之下,OLED适应彩电需求新趋势就困难得多:蒸镀技术导致大尺寸化困难、同时8K进一步增加对蒸镀精度的要求,是“难上加难”。这也是市场上,OLED电视,作为稀缺产品和高端选择为何没有全面8K化的原因。

mini-LED直接应用于大屏显示,从一般逻辑看,同等分辨率下,显示尺寸大了反而“技术难度降低”——这也是三星的Micro LED电视,预计覆盖75到100英寸的原因之一。同时,这是mini-LED进入家用市场之前,众多专业企业在工程大屏领域,率先推出众多150英寸4K、或者200英寸8k大屏显示设备的原因。

亦,1。超高清对于OLED、液晶、mini-LED都是增加难度的选项;2大尺寸化对于液晶、OLED是“玻璃基板极限”压力的选项;3。大尺寸化对于OLED是蒸镀工艺的增加难度选项;4。大尺寸化对于mini-LED是降低工艺难度的选项;5.75-85英寸上,液晶与mini-LED背光结合是最成熟的技术路线。

需求端的大屏超高清的要求,与制造技术端蒸镀技术、巨量转移等的特殊性,决定了mini-LED比较OLED而言,拥有更多的机会:1。可以独立做屏幕,也可以与液晶结合;2。可以走家用路线,75-100英寸;也可以走纯工程路线,200英寸上下,乃至于数百英寸的应用。

由此可见,大屏显示上,mini-LED技术已经成为“必选项”。无论是彩电企业还是专业工程企业,都不能对mini-LED不闻不问。这将形成mini-LED的另一个巨大优势:支持者更多、研发投入更多、技术瓶颈突破的可能性也更大。

“未来”也许是这样:大小屏分工的时代

在人类显示技术上,液晶显示是最成功的技术:近眼VR的显示屏、投影机的零点几英寸的超高清光阀、98英寸的彩电大屏、乃至于超窄边的液晶拼接屏幕……真的是从不同体验、不同尺寸、到不同应用场景广泛覆盖!

但是,下一代显示技术依然会是“一种技术大一统”吗?——实际上,液晶显示能做的这么多,也没有能真正让其他显示技术“纷纷消失”。每种技术都有自己“最适合”的制造尺寸和应用场景。未来显示市场也会如此。因此,将技术之争你死我活化,并不明智。

OLED在手机屏上已经取得领先优势,在硅基OLED近眼显示上也表现出很强的主导性趋势。这说明其具有这些应用方式上的“领先性”。另一方面,mini-LED可以在大屏显示上两步走:第1,做到液晶背光的普及,积累更多技术和产业链基础;第2,独立显示屏化,成为75英寸到数百英寸大屏幕的首选技术方案。——显示产业依然呈现多元技术格局,不同技术在不同市场和场景中互补。

三星预计将于今年9月正式发布Micro LED电视产品,其中会包括75、88、93和110英寸的家用产品;TCL华星与三安光电共同成立联合实验室,利用各自的LED技术及显示面板技术及资源优势,共同致力于Micro LED显示器件端到端技术研发及规模化量产工艺的实现。苹果计划投资3.3亿美元在中国台湾建厂,与LED生产商晶元光电和液晶面板制造商友达光电合作,开发基于Micro LED技术的显示设备……

巨头的行动已经说明,mini-LED从“备选项”变成了“必选项”。在显示产业巨头布局中日益与OLED同等重要。作为“后发技术”,这已经是对mini-LED未来潜力的巨大肯定。更代表了mini-LED已经战胜了OLED次世代通吃的“假设”,在消费性显示领域获得了立足之地。

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