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TFT-LCD/OLED/QLED/Micro LED/激光顯示哪個會崛起?

 北京大學信息科學技術學院微電子學系教授關旭東指出,要防備液晶被其他顯示技術沖擊的可能性,同時還要加強前瞻性技術研發,關注非液晶顯示技術。那么,哪一個才是最值得中國布局的未來顯示技術呢?

OLED技術已獲國家重點支持

受上游高世代液晶面板產線投入生產的影響,近兩年,大屏化成為電視市場發展的趨勢,目前國內55英寸已經成為彩電主流尺寸,而且還在向65英寸以上市場邁進。根據預測,2018年65英寸以上液晶電視可能占整個電視市場8.7%左右,而到2020年,70英寸以上液晶電視占比將達10%。

面對電視產品大尺寸化的風口,全球面板企業爭相布局超高世代液晶面板生產線(10代及以上)。在京東方和華星光電投資建設了兩條10代以上面板生產線后,富士康、LGD、惠科、CEC等企業也開始布局超高世代液晶面板生產線。據統計,全球或將有8條10代以上液晶面板生產線提上日程。

與液晶面板產線相比,雖然國內超高世代OLED生產線還處于空缺狀態,但是國內面板廠商早已經開始研發印刷OLED技術。TCL研究院資深顧問朱昌昌解釋,用蒸鍍工藝做小尺寸OLED不錯,但是要做大尺寸OLED良品率比較低,代價太高,三星已經放棄了。而用印刷工藝做OLED可以降低成本。所以早在2012年,TCL集團副總裁兼研究院院長閆曉林就在國內首先提出,印刷顯示是突破大尺寸OLED顯示技術瓶頸的一個重要方向。

2014年,廣東省科技廳批準建立了以行業巨頭為核心、輔以高校頂級智力資源的廣東省印刷顯示技術創新聯盟,繼而組建了印刷OLED顯示技術公共研發開放平臺,并成立了廣東聚華印刷顯示技術有限公司。

而且我國在“十三五”國家重點研發計劃中已經把發展印刷OLED技術作為重點支持項目之一,草擬中的國家新材料重大工程中也已將印刷OLED技術列入。

2016年,廣東聚華印刷顯示技術有限公司(TCL旗下華星光電公司、天馬微電子股份有限公司共同注資)與美國杜邦、日本住友化學、日產化學及美國柯狄等企業簽訂戰略合作協議,后者將支持聚華在印刷OLED技術開發中的材料以及工藝需求,為聚華量身訂制相關研發設備。

朱昌昌指出,華星光電、廣州新視界光電和福州大學聯合攻關印刷OLED,已做出31英寸FHD印刷OLED樣品?,F在聚華在廣州科學城的廠房已蓋好,正進入設備調試階段,大概8月底試驗線就可以打通。

我國激光顯示技術與外國不相上下

不管是印刷OLED技術研發,還是高世代液晶面板生產線投資,主要以上游面板廠商為主,而激光顯示布局則以下游整機廠商為主。

近兩三年來,激光電視邁入發展快車道,除了海信、長虹等彩電品牌加速布局外,小米、索尼、看尚、微鯨等也在積極布局激光電視。

中國科學技術大學物理學院教授許立新在接受采訪時指出,我國激光顯示技術與外國不相上下,各有優點。國外在驅動芯片、半導體光源上發展比較靠前,而我國在光學引擎、消散斑、光效技術上有一定的優勢。

據記者了解,海信激光光學引擎100%自主研發設計,70%整機成本掌握在自己手中。長虹也在激光電視產業鏈上加快布局。6月15日,長虹建成年產能15萬臺激光光機、主機一體化標準激光顯示生產線,加快推進長虹激光顯示產業發展。而且現在行業正在加快研發全色激光投影技術,通過使用窄譜紅綠藍三基色激光來合成白光,在真正意義上實現激光“全色”顯示。在這種情況下,我國廠商正積極推進“全色”激光顯示技術的應用,據透露明年海信將推出全色激光電視。

Micro LED這兩三年備受關注

除了LCD、印刷顯示、激光顯示之外,還有不少企業也在研發QLED、Micro LED、全息顯示等技術,其中Micro LED這兩三年備受關注,這主要受蘋果并購Luxvue公司的影響。據中國光學光電子行業協會液晶分會常務副理事長兼秘書長梁清新透露,蘋果已經將Micro LED研發團隊轉移到我國臺灣,蘋果在那里有一條從高通收購的4.5代TFT生產線,該廠線主要用于面板分析認證和Micro LED研發。

實際上,我國的研究機構很早就開始研發Micro LED技術。早在2006年,香港科技大學團隊就采用無源驅動,使用倒裝焊技術集成Micro-LED陣列。2010年香港科技大學Z.J.Liu所在團隊分別利用紅綠藍三種LED外延片制備出360ppi的微LED顯示芯片。而且Z.J.Liu所在的香港科技大學團隊與中山大學團隊合力將微LED顯示的分辨率提高到1700ppi,像素點距縮小到12微米。

我國大部分LED廠商的營收規模不大,更加注重LED商用市場本身,但對于像Micro LED這種前瞻性技術投入比較少。2015年,利亞德推出了超微P0.9毫米高清無縫拼墻,這是市面上第一款實現量產的低于1毫米間距的LED顯示屏,但主要還是應用在室內監控領域。江蘇中創芯片科技有限公司的技術團隊在氮化鎵Micro LED微顯示芯片的設計和制造領域取得突破,展示過CMOS驅動的高亮度、低功耗綠色Micro LED主動顯示微顯示芯片,分辨率達到1000ppi,中程亮度達到50000cd/m2。

專家主張液晶應“保”“守”

從國內企業顯示技術的布局可以看出,如今的局面已經不同于CRT向平板轉向時只有LCD和PDP兩強爭霸的時代,而是進入戰國時代,LCD、OLED、印刷顯示、QLED、Micro LED、激光顯示等技術各“顯”千秋。

面對這么多顯示技術,我國應該如何謀篇布局,使自己在大屏時代保持領先優勢?

中國光學光電子行業協會液晶分會副秘書長胡春明指出,我國目前最具備競爭力的還是LCD,10.5或11代產線的率先建設使得我國產業搶得先機,適應了電視等大尺寸顯示屏的需求,中短期保障了我國在這個領域的優勢。

關旭東也指出,目前中國大陸顯示產業最大的優勢是大尺寸面板制造業,京東方和華星光電已經各自投資一條10.5代以上液晶面板生產線,取得了先發優勢,而且它們還有各加碼一條超高世代液晶面板生產線的打算,而韓國廠商似乎沒有跟投的意愿,所以中國大陸要做強顯示產業首先要突破的是大尺寸液晶面板,“守”住已有成績。

但是現在國內不少人擔心液晶面板產能過剩,如何消化這些產能是擺在面板廠商面前的一道難題,所以目前最為緊要的是要為大尺寸液晶面板提供出??凇,F在大尺寸液晶面板還看不到新的應用市場,所以梁清新認為,將大尺寸與高分辨率結合,抓住日本2020年奧運會使用8K廣播的機會,并推動國內廣電開通4K、8K頻道,這是我國大尺寸液晶面板唯一的出路。

賽迪智庫電子信息產業研究所研究員耿怡也指出,我國已經告別了缺屏時代,現在如何通過下游應用反作用面板產業顯得十分關鍵,例如,帶動4K、8K應用的發展,讓下游應用帶動上游大尺寸、高分辨率面板的發展。

與此同時,我國還應該不斷完善產業鏈配套,突破核心技術。目前我國已經面臨專利的拷問。據了解,提供顯示材料的德國默克公司目前已經打出了專利牌,但并不是直接面向面板廠商,而是暗示終端廠商不要用侵犯專利的液晶面板。

要敢于在新興顯示上“超車”

與大尺寸液晶相對的是大尺寸OLED。中國電子材料行業協會常務副秘書長袁桐指出,OLED因具有更高的對比度、更高的色飽和度和曲面顯示,在替代部分中小尺寸顯示屏市場方面具有優勢,在高端大尺寸TV顯示市場保持快速年增長率,但由于成本是LCD面板成本的2.3倍、在G8.5代以上生產線還有很多生產技術、配套材料等問題需要解決,因此預計到2022年,大尺寸OLED TV的市場占有率還是一個相對較小的份額。

目前,能夠量產大尺寸OLED的只有LGD一家,但OLED電視廠商已經從原來的5家擴展至今年的13家,市場也在逐漸擴大,中國是否要像中小尺寸AMOLED一樣跟隨LGD的大尺寸OLED技術路線呢?

耿怡在接受采訪時指出,LGD采用WRGB技術推出了大尺寸OLED面板,從顯示效果和輕薄的角度來看,比較有競爭力,但是成本還偏高,難以和主流TFT-LCD競爭,所以跟或者不跟LGD的技術路線是值得國內面板企業考慮的一個問題。而將印刷技術應用于大尺寸OLED顯示屏的制造是業界努力的方向,理論上可以降低成本,目前看量產還需要一段相對較長的時間。

國內已經有像聚華這樣的企業正在研究,并試圖攻克墨水壽命、噴墨打印設備等難題。朱昌昌表示,現在印刷OLED形成中國、韓國、日本和美國四大陣營,韓國陣營以三星、LG為主,日本以JOLED為主,美國主攻印刷OLED設備。中國印刷OLED起步較早,基本與國際處于同一個起跑線,印刷OLED是我國彎道超車的一個重要機會。

印刷OLED作為一項新興技術,單方面投入風險比較大,朱昌昌認為,應該由國家、地方共同支持,企業參與,通過三方通力合作,集中全國優勢力量,在比較短的時間內突破印刷OLED技術瓶頸,保持國際先進水平,甚至彎道超車。

激光電視在大尺寸領域同樣有優勢,只是對比度較差,因為投射式易受外來光影響。在中科院院士歐陽鐘燦看來,目前廠商推出的產品大多數采用的是激光熒光粉技術(ALPD),這是一種藍光激光激發熒光粉產生白光的技術,解決了投影燈泡壽命問題,但是它是類似LED的技術,難以克服激光熒光粉技術存在散斑的問題。這也是目前激光顯示發展存在的問題。

但許立新表示,激光顯示在75英寸以上市場有優勢,而且我國在消散斑、光效技術方面有一定的優勢,應該將激光顯示技術推向實用化和市場化?,F在驅動芯片、半導體光源與國外有一定差距,需要進一步國產化。同時,激光顯示關鍵技術,例如消散斑、顏色管理技術等,也要進一步實用化、產品化。

同樣,Micro LED在大尺寸領域也有一定的潛力。Micro LED集低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應速度快、超省電、壽命較長、效率較高等優點于一身,與LCD和OLED相比,Micro LED亮度和色彩飽和度優勢十分明顯。雷曼股份研發總監屠孟龍指出,Micro LED做室內屏幕亮度能達到1000~2000nit,液晶屏幕亮度只能達到幾百nit。此外,Micro LED可以用三基色或者四基色等方案,色區覆蓋更廣,顯示效果更好。

友達光電董事長彭雙浪指出,Micro LED是一個好技術,它結合了TFT背板和LED固態發光這兩個非常成熟的技術,成本也在大幅降低。如果Micro LED能夠提早幾年進入市場,有可能成為市場的主流,但是現在切入市場具有非常大的挑戰。

Micro LED技術面臨著眾多技術挑戰,LED inside研究助理經理Simon Yang表示,微型LED制造有眾多關鍵技術,其中大規模轉移技術在Micro LED制造中是最難的一部分,而驅動IC、顏色轉換、檢測設備、均勻性等技術瓶頸同樣待破。

關旭東在接受采訪時指出,我國應該關注非液晶顯示技術,加強前瞻性技術研發,特別是Micro LED。“不要小看Micro LED,雖然它對液晶顯示潛在的威脅現在還很難清晰地看到,但是這個可能性是存在的。就像當年的TFT技術一樣,剛開始默默無聞。我國從上世紀80年代開始研究TFT技術,當時沒有人關注,到90年代同樣非常小眾,但是看看今天顯示面板產業,已經成為TFT的天下了。”

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