一种新兴的显示技术——Micro-LED显示屏——凭借其可制造的尺寸范围从微小到巨大,有望成为下一代主流显示技术。IDTechEx的报告《Micro-LED显示屏2021-2031:技术、商业化、机遇、市场和参与者》分析了该技术面临的挑战和机遇。.

新冠疫情并未阻碍Micro-LED显示屏的发展。从CES和显示周以及一系列线上活动可以看出,Micro-LED显示屏原型和产品的研发进展及新品发布并未受到显著影响。.

显示器供应商的活动日益频繁,可以从大量投资和不断增加的专利申请中看出,也可以从友达光电 (AUO)、PlayNitride、RiTdisplay、三星、LG、索尼、TCL、天马、康佳、Glo、Plessey、JBD、X-Display、VueReal、华星光电 (CSOT)、夏普、京瓷等 Micro-LED 供应商提交的原型/产品中看出;名单还在不断增加。.

然而,用于测试技术/科学是否已成熟以进行实验室/生产规模生产的原型与大规模生产的商业产品截然不同。后者要求消费品零缺陷。尽管科学原理已得到验证,但仍存在诸多工程和制造方面的挑战。例如,传统LED的外部量子效率(EQE)最高可达约70%,而尺寸小于10微米的微型LED的EQE却难以达到20%。红色LED尤其难以实现,因为它们的EQE低且易碎。微型LED的表面积较大,这可能导致制造过程中出现更多缺陷。因此,解决工程/制造方面的挑战至关重要,包括在保持高效率的同时缩小阵列尺寸、改进芯片设计以及提升芯片制造技术。其他问题还包括传质性能和精度、缺陷修复、测试、均匀性、光管理、颜色转换等。.

制造微型LED显示屏涉及众多技术和工艺,包括外延生长、光刻、芯片制造、衬底去除、检测、传质、键合互连、测试、维修、主板以及驱动IC。经过多年的发展,一些技术难题已被克服,但新的挑战也随之出现。例如,几年前,研发重点主要集中在芯片小型化、芯片设计和传质方面。而近年来,越来越多的厂商意识到,关键在于全面理解所有工艺。因此,越来越多的厂商开始投入资源研发检测、维修、驱动、图像增强、光管理以及大批量生产设备等技术。.

另一个有趣的现象是合作关系、并购、合资企业和新投资的数量不断增长。这与显示屏行业的周期性趋势相吻合。一两年前,Micro-LED显示屏正经历大规模推广,而现在,主要厂商正逐步站稳脚跟。许多供应商已将重心转向mini-LED显示屏、大型广告牌和电视,而一些公司仍在继续研发Micro-LED显示屏。与往年相比,行业整合的趋势更加明显。.

延续液晶显示产业的发展,中国再次大力投资微型LED显示屏。2019年之前,京东方在微型LED显示屏领域并不活跃。然而,2019年之后,京东方在专利申请量方面跃居榜首。这一巨额投资也表明了中国对该领域的浓厚兴趣。尽管欧美也有不少相关初创企业,但东亚似乎仍将主导微型LED显示屏的发展。.