&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-1e63daf64ae12d_b.jpg& data-rawwidth=&1008& data-rawheight=&504& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1008& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-1e63daf64ae12d_r.jpg&&&/figure&&p&&b&出品|&/b& &b&网易新闻&/b&&/p&&p&&b&作者|&/b& &b&常松，清华大学材料加工工程系博士&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-1e63daf64ae12d_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1008& data-rawheight=&504& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1008& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-1e63daf64ae12d_r.jpg&&&/figure&&p&今年以来，各手机厂商纷纷推出“全面屏”手机，OLED屏幕成为了手机面板界的新宠。据权威机构分析，到2019年，全世界的智能手机将有60%以上使用OLED屏，而LCD（液晶显示）屏将慢慢被市场所淘汰。&/p&&p&虽然，在全球下一代高科技面板OLED的竞争中，韩国企业一直在垄断技术，以至于在手机面板上像苹果这样的公司也一直被掣肘。但是，最近两年来，中国大陆市场需求旺盛、国内资金充沛、加上政府支持新型显示技术研发的“三重加持”，国内纷纷开始布局OLED。近期，中国的第6代柔性AMOLED生产线已经实现小批量量产出货。“中国玩家”的加入让这场OLED市场的竞争变得高潮迭起。&/p&&p&那么问题来了，OLED到底是什么材料？为什么可以取代LCD屏幕，成为大家争相追逐的科技热点？&/p&&p&&b&（一）OLED到底是啥？&/b&&/p&&p&OLED（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示，由美籍华裔教授邓青云（Ching W. Tang）于1979年在实验室中发现。它是一种非常薄的有机材料涂层，具有自发光特性，换句话说，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。&/p&&p&OLED的发光原理是用导电玻璃（ITO）透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射驰豫（radiationrelaxation）而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜一侧则起到反射的作用。&/p&&p&一个OLED器件的基本组成有以下几个部分：&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-69953bca84d31aa51835_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-69953bca84d31aa51835_r.jpg&&&/figure&&p&· 基板（Substrate）：通常是玻璃或者透明塑料。&/p&&p&· 阳极（Anode）：归根到底，这是一个闭合的回路，阳极的作用是提供吸收电子的空穴，所以它是透明的，允许光通过。&/p&&p&· 导电层（ConductiveLayer）：传递由阳极而来的空穴（在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现象），吸收多余电子。材料主要是有机聚合物。当年，邓青云使用三芳胺作空穴传输层。&/p&&p&· 发光层（EmissionLayer）：这就是OLED的核心部件，整个器件在这里发光，它的材料也就是发光有机物。有机发光材料具有特殊的能带结构，可以在吸收阴极过来的电子后再散发出来一定波长的光子，对于人的视觉来说就是不同的色彩。&/p&&p&· 阴极（Cathode）：通常是低逸出功的合金，在给定电压下产生电子。这部分必须对于上层的有机物而言是极为稳定的。当年，邓青云使用的是镁/银合金作为阴极。&/p&&p&从发光材料上看，现在OLED器件分为两大类：一类是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一类则是以共轭性高分子（一种导电聚合物材料）为材料的高分子器件系统。当前投入量产的OLED组件，使用的基本都是小分子有机发光材料。&/p&&p&如果按发光方式分类，OLED家族成员可以分为荧光发光材料和磷光发光材料两种。我们在前面提到，OLED发光的机理是辐射驰豫（radiationrelaxation），是分子从能量较高的激发态通过弛豫过程回到基态并发射光子的衰变过程。当一个分子从最低单线激发（S1）自发地发射光子回到基态（S0），此辐射弛豫称“荧光”；若从最低三重态（T1）自发的发射光子回到基态，此辐射弛豫过程称“磷光”，磷光的波长比荧光的要长。磷光材料（PHOLED）因为充分利用了激发三线态的能量，所以能明显提高器件的外量子效率，相比荧光发光材料而言发光效率更高、寿命更长。&/p&&p&和其他显示器一样，OLED屏幕上丰富的色彩依旧是由红、蓝、绿三种颜色混合得到的。目前绿色和红色小分子磷光材料的寿命已经有所突破，而蓝色磷光材料的寿命依然不容乐观。所以即使在主流的AMOLED（Active Matrix/ Organic Light Emitting Diode，包括所谓“SuperAMOLED&），蓝光的部分也是使用“荧光发光材料”，而绿、红光则使用“磷光发光材料”。这种材料的混搭保证了使用的寿命，最终混合发出稳定的白光。&/p&&p&AMOLED是有源矩阵有机发光二极体面板。AM（有源矩阵）指的是背后的像素寻址技术。它最大程度地减少了控制线路的数量，使其具备低能耗、高分辨率、快速响应和其他优良光电特性，因此，AMOLED逐渐成为OLED显示的主流技术。&/p&&p&&b&（二）OLED显示器件是如何制造出来的？&/b&&/p&&p&既然了解了OLED“三明治”的结构，那么如何来制造OLED显示器件呢？&/p&&p&相比于传统的显示器件，OLED的制备工艺反而简单。&/p&&p&OLED显示器件的制备工艺包括：ITO玻璃清洗——光刻——再清洗——前处理——真空蒸镀有机层——真空蒸镀背电极——真空蒸镀保护层——封装——切割——测试——模块组装——产品检验及老化实验等十几道工序。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-e5a9fedc0efe9ad34b6f48_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&307& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-e5a9fedc0efe9ad34b6f48_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&根据功能的不同，这十道工序可以分为三大部分。&/p&&p&&b&背板段：TFT基板的制造&/b&&/p&&p&无论是AMOLED还是TFT-LCD，其制作过程的第一步是背板段工艺，也就是制作TFT基板。Thin Film Transistor(TFT，薄膜场效应晶体管)，是用来驱动集成在其上面的每一液晶象素点。&/p&&p&由于OLED属于电流驱动器件，对电流的稳定性要求很高。电流的稳定性是与电子的迁移率相关，所以寻找到合适的最佳半导体薄膜至关重要。低温多晶硅技术（LTPS，Low Temperature Poly-silicon）是合适做TFT的最佳半导体薄膜。&/p&&p&背板段工艺主要通过成膜，曝光，蚀刻叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS。它最大的技术难点在于微米级的工艺精细度和对于电性指标的极高均一度要求。&/p&&p&此外，TFT在OLED中起开关的作用，通过TFT开关控制电流大小进而控制发光亮度。&/p&&p&LCD和OLED在制备TFT阵列中的不同之处在于，LCD中一个像素只需要一个TFT，而OLED中至少需要4个TFT；同时，OLED对TFT的制备工艺要求极高，这制约了OLED的量产，提高了OLED器件的造价。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-967ee551df3f6867cb96_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&307& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-967ee551df3f6867cb96_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&b&前板段：有机发光材料制备到基板上&/b&&/p&&p&前板段制程是整个AMOLED工艺中的最重要的环节。在这个阶段，就要将有机发光材料制备到基板上。&/p&&p&AMOLED的像素点全部都是蒸镀到基板上的：在真空中通过不同的热源，如电流加热、激光加热、电子束轰击加热等方法，将材料气化成为原子或是分子态，之后在辅以力场产生较大自由的直线运动，撞击到基体表面而凝结，形成薄膜。蒸镀有机材料时，在高真空腔室中会设有多个放置有机材料的蒸发舟，加热蒸发舟蒸镀有机材料，并利用石英晶体振荡器就能控制膜厚。&/p&&p&蒸镀是OLED制作的核心技术，不仅仅是有机发光材料，金属电极等也都是后续蒸镀上去的。&/p&&p&金属电极的蒸镀仍要在真空腔中进行。金属电极通常使用低功函数的活泼金属，因此在有机材料薄膜蒸镀完成后进行蒸镀。常用的金属电极有Mg/Ag、Mg:Ag/Ag、Li/Al、LiF/Al等。用于金属电极蒸镀的舟通常采用钼、钽和钨等材料制作，以便用于不同的金属电极蒸镀（主要是防止舟金属与蒸镀金属起化学反应）。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-ae66b64f846eb1fe3b47e83_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&307& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-ae66b64f846eb1fe3b47e83_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&b&模组段：检查面板品质的最后一环&/b&&/p&&p&制备好的AMOLED面板在这里要进行最后的模组装配，形成最终的产品。&/p&&p&AMOLED模组段和LCM模组段相似，只不过，LCD需要与背光源进行组装，还需要贴合彩色滤光片，而这些在OLED中都不需要，所以OLED的模组段更加简单。&/p&&p&由于OLED器件的有机薄膜及金属薄膜遇水和空气后会立即氧化，使器件性能迅速下降，因此，OLED的封装工艺一定要在无水无氧的、通有惰性气体（如氩气）的手套箱中进行。&/p&&p&&b&（三）OLED为什么能够取代液晶屏？&/b&&/p&&p&既然传统的LCD（液晶显示）技术已经十分成熟，OLED技术在显示屏上为何能够替代LCD成为下一代显示屏技术呢？&/p&&p&这是由于，OLED相比于传统显示屏幕，在技术优势上可以说是划时代的。&/p&&p&首先从原理上看，OLED屏就比LCD屏简单：&/p&&p&打个比方，LCD屏幕的显示原理，类似于广告灯箱，外面是彩色玻璃或树脂材料，里面有一个光源发出白色的光，然后透过彩色玻璃显出不同的颜色，呈现一个有色彩的像素点。而OLED呢，并不需要里面的光源，它自己就是灯本身，只要给它通电就能够发光，类似于平时看到的彩色灯管。&/p&&p&由于省去了背光的结构，OLED更薄。OLED的厚度小于1毫米，只有传统LCD屏幕的三分之一。同时，由于材料组成的特点，OLED抗震性能更好，不怕摔。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-2efe091adb7fa7dcf85d4_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&532& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-2efe091adb7fa7dcf85d4_r.jpg&&&/figure&&p&&b&1、黑位水平：OLED究竟有多“黑”？&/b&&/p&&p&所谓“黑位水平”指的是画面在显示最深的颜色时，究竟能“黑”到什么程度。由于LCD屏的黑色是依赖对于白色背光的过滤和屏蔽，所以无法做到完全的黑，而OLED是自发光，只要关闭发光机制，就会彻底“黑掉”——24K纯黑。&/p&&p&这随之带来另一个特点，就是OLED在对比度上的优点。对比度就是屏幕最深的黑与最亮的白之间的差异，由于OLED在“黑”上的出色发挥，所以在更高的对比度上具有优势。&/p&&p&&b&2、视角：画面360°无死角保真&/b&&/p&&p&视角方面，或许只有世界上最好的IPS屏幕才可以与OLED媲美，而传统的LCD，特别是手机和电视上使用的屏幕在视角上都无法与OLED对比。OLED几乎没有可视角度的问题，即使在很大的视角下，画面仍然不会失真。毕竟，人家是玩卷曲的嘛，画面失真还怎么混。&/p&&p&&b&3、色域：良好的色彩准确度和视觉体验&/b&&/p&&p&色域指一个技术系统能够产生的颜色的总和。从理论上来说，OLED在色域上并不具备明显优势。基本上最好的OLED电视和顶级量子点LCD电视在色域表现上难分伯仲。但是，这是顶级量子点LCD，大多数的LCD屏幕是没有如此好的表现的。&/p&&p&&b&4、颜色均匀性：即使在柔性状态下，色彩均匀性依旧优秀&/b&&/p&&p&OLED面板上由于每个像素都能自己发光，因此不需要光源扩散，所以在颜色均匀性上要表现好得多。LCD屏主要是由于背光通常来自于边缘，因此在照射均匀性上比较一般。而OLED即使在柔性状态下整体依然要优于LCD。&/p&&p&此外，OLED屏还有自身的优点，它的响应速度只有10微秒，特别适合高刷新率的显示需求，对于运动画面也不会出现拖影现象。而它的工作温度在-40到75℃之间，相比于传统屏幕更“全天候”。另外，OLED屏幕最大的特点就是可弯曲，能够在不同材质的基板上制造。&/p&&p&&b&（四）OLED仍不完美，需要逾越“三座大山”&/b&&/p&&p&当然，夸了OLED这么多，并不代表OLED就是完美的下一代显示屏。它也有着自身发展必须逾越的“三座大山”——寿命、烧屏、良率！&/p&&p&显示屏的“使用寿命”，通常指的是 “观看普通影像时显示产品的亮度下降50%所需要的时间”。如今世界最成熟的OLED技术可以做到的寿命是50000个小时以上，这个寿命目前来说是比LCD短的。按照每天使用16小时（除了睡觉一直用手机，应该是手机使用的最高时间了），一款OLED屏的手机理论上只可以使用8年左右。&/p&&p&第二个缺点是“烧屏”，也就是残留影像，指的是长时间观看固定画面时，屏幕留下的印记。比如常看某台电视剧，右上角的LOGO就会印在上面，早期的等离子电视就有这个问题。目前，最新的OLED技术可以做到10000个小时以上杜绝此现象。&/p&&p&第三个，也是OLED走向市场最大的缺点就是“良品率”低，导致了OLED屏相比于同尺寸的LCD屏造价更高，以至于很多手机知名品牌多年来拒绝使用OLED屏。OLED屏起步时良品率不到30%，经过多年发展，某些企业可以做到80%，而高昂的研发成本也是OLED造价走高的原因之一。&/p&&p&&b&结语&/b&&/p&&p&从“把显示器穿在身上”到“把手机卷起来”，十年前“柔性显示材料”在航空领域刚刚亮相时，人们恐怕很难想到，仅仅十年时间，这种新型显示材料和制造技术就“飞入寻常百姓家”。&/p&&p&&b&作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。&/b&&/p&&p&&b&投稿请联系newsresearch_，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。&/b&&/p&&p&　　--------------------&/p&&p&　　编辑| 史文慧&/p&&p&&/p&
出品| 网易新闻作者| 常松，清华大学材料加工工程系博士今年以来，各手机厂商纷纷推出“全面屏”手机，OLED屏幕成为了手机面板界的新宠。据权威机构分析，到2019年，全世界的智能手机将有60%以上使用OLED屏，而LCD（液晶显示）屏将慢慢被市场所淘汰。虽然，…
引用易美芯光ShineOn首席技术官刘国旭先生在“如何看待OLED、QLED、Micro LED、激光在未来的竞争关系，您更看好哪个会成为照明及显示的主角？”中的观点回答你：&br&&br&OLED在手机和小屏移动通信中应该具有较明显的优势，然而在大尺寸电视应用中由于其良率及稳定性难以提升、成本一直高居不下。该技术在大小屏幕中的核心专利分别掌握在LG和三星手里，包括高端设备也产能有限，因此近期几项新型显示技术受到业界关注，包括您提到的QLED、MicroLED以及Laser 显示。&br&&br&Quantum dots （量子点）分为 PL（光致发光）和EL（电致发光）。目前已经量产的QD电视还都属光致发光，是LCD背光技术的延伸，利用QD的窄半峰宽与波长可调的特性，取代传统荧光粉，实现更广的色域显示。&br&&br&QLED则是特指电致发光，与OLED都属于主动型发光，不再需要背光。一个是以无机材料为主，一个是全有机材料为主。QLED比OLED制成成本更低，可以采用印刷喷涂等技术代替OLED所必需的真空蒸镀。色域与能效也比OLED更好。然而该技术还需较长时间的材料研发与设备开发，预期未来5年内将有望实现批量生产。&br&&br&MicroLED也是主动发光，当RGB三色LED尺寸缩小到微米级，比如10-40微米，每一点像素都能定址控制及单点驱动发光。由于其亮度高，适合户外可穿戴显示；其纳秒级的开关速度更适合AR/VR应用【补充：LCD （包括LED背光）是毫秒级，OLED是微秒级，而MicroLED是纳秒级。在近距离观看运动画面或玩游戏游戏，以及AR等应用中，慢的响应速度可能产生模糊的画面，易造成人眼晕眩等问题】；而其高亮度、低功耗、色饱和度、高黑白对比度等优势，又适合用于大尺寸显示。目前MicroLED这项新兴技术供应链尚未建构完整，chip-on-submount测试、mass-transfer工艺、cross-talk漏光及bonding设备等还有待开发与完善。近期很多LED与显示公司开始投入大量资金。具报道，Apple和Sony将在一两年内推出使用MicroLED显示的消费产品。&br&&br&激光在显示中的应用主要以激光投影的形式。小型可携带或大型影院投影已经实现量产。目前研发方向主要为提升RGB激光功率尤其改善绿光不足。另一技术路线采用蓝色激光激发荧光粉，以及从光学的角度把投影整机做得更小，投影效果更优，色域更广。&br&&br&上述技术主要应用于显示领域，但也会在某些照明领域得以应用，如我们已经看到的OLED灯饰。相较而言，激光荧光粉最有希望在照明中有所突破。激光照明已经应用到汽车头灯，因其比LED头灯照度高数百倍，同时体积更小、更节能、照射距离更远，穿透雾气的能力更强。据悉宝马在其i8概念车上搭载了激光照明系统。也正因如此，诺贝尔奖获得者中村修二在不同场合宣传推动激光照明技术与运用。&br&&br&最后请允许我贴上文章作者和来源——&br&文/易美芯光ShineOn-首席技术官CTO-刘国旭&br&来源：行家说APP，阅读全文请点击：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hangjianet.com/hjwenda/qadetail%3Fqid%3D10000& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&如何看待OLED、QLED、Micro LED、激光在未来的竞争关系，您更看好哪个会成为照明及显示的主角？-来问-行家说&/a&&br&另（原文要求注明的图文）：注：本文首发行家说APP，更多文章请进入APP阅读。另，经作者要求，如需转载，请完整转载全文（包括此条声明的所有图文）谢绝未经许可的其它形式转载，不懂就问hangjia199&br&&br&如果你还有这方面的疑问，推荐去你行家说APP直接问刘国旭先生，与大牛实现对话~&br&扫二维码可以下载：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/a42de670b914a65a3f4d94f946f630ce_b.png& data-rawwidth=&80& data-rawheight=&80& class=&content_image& width=&80&&&/figure&
引用易美芯光ShineOn首席技术官刘国旭先生在“如何看待OLED、QLED、Micro LED、激光在未来的竞争关系，您更看好哪个会成为照明及显示的主角？”中的观点回答你： OLED在手机和小屏移动通信中应该具有较明显的优势，然而在大尺寸电视应用中由于其良率及稳定…
&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-8e2cd9c7a65aabecc07b25b7dd025753_b.jpg& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&501& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-8e2cd9c7a65aabecc07b25b7dd025753_r.jpg&&&/figure&&p&当前全球中小尺寸OLED面板市场有超过九成为三星所占有，中国大陆的京东方等面板生产企业也已量产OLED面板，面对这种局面，中国台湾的面板企业友达、群创等今日公开表态将不生产OLED面板而直接一步跨到被视为下一代面板技术的MicroLED，试图以这种方式突围。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-8e2cd9c7a65aabecc07b25b7dd025753_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&501& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-8e2cd9c7a65aabecc07b25b7dd025753_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&面板企业之争&/b&&/p&&p&由于全球第二大手机企业苹果在其新款手机iPhoneX上采用了OLED面板，这将加剧OLED面板在智能手机上的普及，这引发台湾的面板产业讨论该不该发展OLED面板。&/p&&p&目前全球三大面板生产地分别是韩国、中国大陆和中国台湾，日本的夏普在被中国台湾的鸿海收购后对面板市场的影响力进一步下滑，仅剩下的面板企业JDI经营困难，JDI通过收购JOLED拥有了OLED面板技术但是苦于缺乏资金无力推动OLED面板的量产。&/p&&p&中国大陆则涌现出众多企业推动OLED面板技术投产的百花齐放繁荣局面，除了最大的面板企业京东方于今年10月投产OLED面板外，还有和辉光电、柔宇科技、天马微电子等企业投产OLED面板，加上国家在政策方面的支持，预计它们在2019年将大规模量产OLED面板改变当下由三星一家独霸OLED面板市场的局面。&/p&&p&或是因为面对这种不利的局面，中国台湾的群创、友达等面板企业作出了不做OLED面板的决定，而希望通过一步跨越到下一代的MicroLED面板技术，希望在更先进面板技术上取得突破在面板市场上取得一席之地。&/p&&p&OLED面板虽然拥有更薄、功耗更低、显示色彩更优秀的特点，不过它的缺点也是相当明显的，那就是寿命较短，分析认为AMOLED屏幕蓝色发光粒子寿命大概13000小时之后会出现偏色，而MicroLED可以解决这个问题，苹果在采用三星AMOLED面板的之前的2014年就收购LuxVue公司在MicroLED布局并与中国台湾企业合作研发MicroLED。&/p&&p&&b&韩国和中国大陆在MicroLED上已有布局&/b&&/p&&p&中小尺寸OLED面板老大三星当然不会对MicroLED无视，它在MicroLED已取得成果，预计到明年在CES 2018展会就会展示首款Micro LED电视，这无疑凸显出它在面板技术研发上的强大实力和前瞻眼光，而早已在MicroLED上布局的苹果则未知何时才能投产MicroLED。&/p&&p&中国大陆的面板企业当然也不会落后，刚刚在今年10月量产OLED面板的京东方就表示它已在MicroLED上展开研发并已取得一定成果，第二大面板企业华星光电也表示它已在研发MicroLED，而光电柔性材料企业康得新也间接布局Micro LED在去年以3500万美元投资了拥有多项Micro LED专利的公司Ostendo。&/p&&p&当然相比起中国大陆来说，中国台湾MicroLED布局更早，中国台湾“工研院“于2009年便投入MicroLED开发并且目前正在建立一条Micro LED试产线，但是从苹果近期减少中国台湾MicroLED团队研发人员而转回美国进行研发来看或许体现中国台湾在量产MicroLED上可能正遇到问题无法按它的要求早日投产而希望以自己的力量来加速MicroLED技术是成熟。&/p&&p&三星虽然可能在明年率先展示MicroLED电视，不过这其实还不能算是真正的MicroLED。业界指出MicroLED应是指1-10微米的LED晶体，而三星MicroLED电视的LED晶体在100微米左右，这应该是mini LED，并不太适合在智能手机等小尺寸屏幕产品上使用，这也是它首先推出MicroLED电视而不是用于它的手机上的原因吧，当然在这一技术上取得进展可以帮助它在未来进一步将LED晶体缩小到10微米以内，那时候MicroLED将有望在智能手机等小屏产品上获得广泛应用。&/p&&p&从这些方面来看，中国大陆和中国台湾有机会在MicroLED上齐头并进，毕竟大陆在产业基金的支持下拥有资金优势，这几年正是大陆提供巨大的机会吸引了大量韩国、日本和中国台湾人才加入，这成为中国大陆研发先进面板技术的重要推动力，也正是因为这样的原因让中国大陆在OLED面板技术上先于中国台湾量产，在MicroLED很可能也能取得类似的成成功。&/p&&p&&/p&
当前全球中小尺寸OLED面板市场有超过九成为三星所占有，中国大陆的京东方等面板生产企业也已量产OLED面板，面对这种局面，中国台湾的面板企业友达、群创等今日公开表态将不生产OLED面板而直接一步跨到被视为下一代面板技术的MicroLED，试图以这种方式突围。 …
&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-aafb2dcaca875_b.jpg& data-rawwidth=&1200& data-rawheight=&533& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1200& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-aafb2dcaca875_r.jpg&&&/figure&&p&尽管固态照明迅速发展，但是显示屏的背光仍然是LED的实质性市场。十多年来，屏幕都是由这些设备进行显示的最初这些设备被放置在传统的封装中，最近更多地是在芯片级的封装中，而且它们现在是LCD的背光源。&/p&&p&LED封装的一个最成功案例是作为大型视频广告牌中的光源，比如在体育场馆、商场等。根据显示屏的尺寸和分辨率，包含红色、绿色和蓝色芯片的分立封装LED形成单个像素，间距通常为1 mm至40 mm。&/p&&p&截止今日，LED都没有被用作为小间距显示屏中的直接发光元件，即像素。这种现象是由许多问题造成的，包括成本和制造可行性。但是，使用MicroLED和亚毫米像素间距生产显示屏的想法可以追溯到LED起步时期。&/p&&p&在过去五年中，开发基于MicroLED的显示器兴趣大增，尤其是2014年苹果公司收购Luxvue之后。去年10月，Facebook收购沉浸式虚拟现实技术公司Oculus；而今年5月，夏普收购了另外一家MicroLED的新创公司eLux，以及最近Google注资瑞典Micro LED制造商Glo。&/p&&p&鉴于这些收购，证明microLED不只仅是停留在实验室。那么，这些大品牌为什么对这项技术这么感兴趣呢？因为microLED可以将独立的红色、绿色和蓝色子像素作为独立可控的光源，能够形成具有高对比度、高速和宽视角的显示器。&/p&&p&事实上，MicroLED显示器比OLED的对手要强很多，因为MicroLED有更宽的色域、带来更高的亮度、更低的功耗、更长的使用寿命、更强的耐用性和更好的环境稳定性。此外，如苹果最近的专利文件所示，MicroLED可以集成传感器和电路，实现具有嵌入式感测功能的薄型显示器，如指纹识别和手势控制。&/p&&p&虽然MicroLED仍然还未进入市场，但是它们还不只是停留在纸上的想法。在2012年1月的“International CES”上，索尼就展出了像素的55英寸MicroLED显示器，包含620万个子像素，每个都是可独立控制的MicroLED芯片，受到媒体的强烈关注。但是，索尼对于商业化还没有给出时间表，到目前为止，没有一台microLED电视机进入市场。&/p&&p&&b&MicroLED本质上是一项很复杂的技术&/b&&/p&&p&今天，MicroLED还没有一个普遍认可的定义。但是，一般来说，MicroLED被认为是总表面小于2500 mm2的LED芯片。这相当于是50mm×50mm的正方形，或直径为55mm的圆形芯片。 根据这一定义，microLED今天已经出现在市场上了： 索尼在2016年再次亮相，采用小间距大型LED视频墙的形式，传统的LED封装由MicroLED替代。&/p&&p&制造MicroLED显示器的技术涉及方方面面：将LED基板加工成准备用于拾取和转移到接收基板的MicroLED阵列，用于集成到非均匀集成的系统中：显示器。显示器又集成LED、像素驱动晶体管、光学器件等。外延片可容纳数亿MicroLED芯片。&/p&&p&实现MicroLED显示屏有两个主要选项。一个是将MicroLED单独或分组地拾取并转移到薄膜晶体管驱动矩阵上，这类似于OLED显示器中使用的；另一个是使用CMOS驱动电路将数十万个MicroLED的完整单片阵列组合起来。&/p&&p&如果采用这两种方法中的第一种，则组装一个4K显示器需要拾取、放置和单独连接2500万个MicroLED芯片（假设没有像素冗余）到晶体管背板。用传统的拾放设备操纵这样的小型设备，每小时的加工速度约为25,000个单位。这太慢了， 组装单个显示器将需要一个月的时间。&/p&&p&为了解决这个问题，像苹果、X-Celeprint等数十家公司已经开发出大规模的并联抓取技术。他们可以同时加工数万到数百万的MicroLED。但是，当MicroLED尺寸仅为10μm时，以足够的精度加工和放置非常具有挑战性。&/p&&p&还有一些与LED芯片相关的问题要克服。当其尺寸非常小时，其性能会受到与表面和内部缺陷（例如开放式粘合、污染和结构损坏）相关的侧壁效应的影响。这些缺陷导致非辐射载体重组加速。侧壁效应可以延伸到类似于载体扩散长度的距离（通常为1mm至10mm）：这在传统的LED中并不重要，因为其具有数百微米的边缘，但在MicroLED中却是十分致命的。在这些设备中，它可以限制芯片整个体积的效率。&/p&&p&由于这些缺陷，MicroLED的峰值效率通常低于10％，当设备尺寸低于5mm时，它的峰值效率可能小于1％，这远远低于目前最好的传统蓝光发射的“macro”LED，它现在可以产生超过70％的外部量子峰值效率。&/p&&p&更糟的是，MicroLED通常必须以非常低的电流密度运行。它们通常在低于1-10 A cm-2峰值效率区域驱动，因为即使在这种低效率下，LED也是非常明亮的。如果一台带MicroLED的手机以其最高效率运行，其显示屏将提供高达数以万计nits的亮度，比目前市场上更亮的手机高出一个级别。屏幕会很亮，以至于胆大的用户都不敢看。&/p&&p&当LED以非常低的电流密度工作时，它们的效率非常低，使得该技术不能实现其削减能量消耗的承诺。因此，解决这个问题就成为MicroLED公司的优先事项。提高效率的办法包括引入新的芯片设计和改进制造技术。这两种方法都可以减少侧壁缺陷并使电载体远离芯片的边缘。&/p&&p&MicroLEDs的开发人员也面临与色彩转换、光提取和光束成形有关的挑战。&/p&&p&现代显示屏的另一个要求就是消除坏点或有缺陷的像素。在外延、芯片制造和转移方面实现100％的综合收益率是不太可能的，所以MicroLED显示器制造商必须制定有效的缺陷管理策略，可以包括像素冗余和单个像素修复，这得取决于显示器的特性和成本。&/p&&p&&b&目前MicroLED最容易实现的领域&/b&&/p&&p&MicroLED能够部署在从最小到最大的任何显示应用中。在许多情况下，它们将比LCD和OLED显示器的最终组合更好。但是，生产可行性和经济成本限制了其使用。然而，详细的分析表明，智能手表和其他可穿戴产品，如AR / MR应用的微型显示器，最能显示MicroLED显示器的性能。&/p&&p&其中，在智能手表上实现MicroLED是最有可能的，因为智能手表具有相对较少的像素数和中等范围的像素密度，因此，芯片和组装成本效率高，也最接近MicroLED当前技术发展的状态。它们具有潜在的差异化功能，包括能够延长电池寿命、降低功耗以及更高的亮度，从而提供户外环境下良好的可读性。&/p&&p&如果这些显示器开始大量出现，那么在显示器前端平面内可引入各种传感器，例如可以读取指纹并提供手势识别。&/p&&p&MicroLED的另一个主要机会就是增强现实（AR）和混合现实（MR）的头戴式显示器。在虚拟现实中，用户佩戴完全封闭的头戴式显示器将其与外界视觉隔离；而AR和MR应用则将计算机生成的图像覆盖到现实世界中。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-6a984ddf7b96a78ff2d150bc07d545e1_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&266& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-6a984ddf7b96a78ff2d150bc07d545e1_r.jpg&&&/figure&&p&MicroLED显示器是通过将晶片切割成微小器件，&/p&&p&并以并行拾取和放置技术将其转移到晶体管底板&/p&&p&这些应用的要求之一是，覆盖的图像要足够亮，可与环境光竞争，特别是在户外应用中。&/p&&p&为了满足这些条件，显示器必须放在不引人注意的位置，使用光学效率小于10％的复合投影或波导光学器件将图像投影到眼睛上。这些要求决定了显示器的亮度范围从10,000到50,000 Nits，这比市场上最好的手机的亮度高出10倍到50倍。&/p&&p&今天，MicroLED是唯一有潜力提供这些亮度水平的候选，同时保持合理的功耗和紧凑性。令人鼓舞的是，同样的推理可以应用于汽车和其他环境中的平视显示器中，这类显示器可以被认为是AR的一种形式。&/p&&p&MicroLED想努力产生影响的市场就是智能手机。目前，OLED显示器已经以非常有竞争力的成本提供了非常出色的性能。如果MicroLED也参与其中，则子像素的尺寸必须减小到几微米，这样的话，提供可接受的效率会更难。&/p&&p&在电视上取得成功的可能则更高。在这种情况下，缺点是像素密度相对较低，在4K、55英寸电视中的间距约为100毫米。低密度阻碍了转移技术的效率，因为每个周期需要移动数千个芯片，而智能手机或智能手表则是数十万个。想在这个市场上蓬勃发展，就需要开发替代的高效率装配技术。&/p&
尽管固态照明迅速发展，但是显示屏的背光仍然是LED的实质性市场。十多年来，屏幕都是由这些设备进行显示的最初这些设备被放置在传统的封装中，最近更多地是在芯片级的封装中，而且它们现在是LCD的背光源。LED封装的一个最成功案例是作为大型视频广告牌中的…
&p&&strong&很多优点，不信你看...&/strong&&/p&&p&◆理所当然的更长寿、更稳定&/p&&p&无论OLED如何的不甘心，LED的长寿就像Donald Trump很有钱一样，已是个常识到不行的常识了，实在无须更多的包装与解释，还去怀疑这个事实的人，就像在多元文化社会批评同性恋一样不智，文明点好吗？LED就算单手让OLED吧，寿命也是躺着赢的。&/p&&p&稳定性当然也不需多言，这其实跟寿命是绑在一起的，OLED天生背负怕水氧的诅咒，那脆弱的程度好比穿着棉袄窝在火炉旁还会感冒的老人，抬头看看那窗外吧，LED在大雪里裸奔着呢！&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-de30ef5a31447aed16a3010_b.jpg& data-rawwidth=&920& data-rawheight=&537& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&920& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-de30ef5a31447aed16a3010_r.jpg&&&/figure&◆可期的优秀能耗&/p&&p&LED的效率早就发展到天边去了，虽然缩到Micron等级需要一定程度的砍掉重练，但理论效率仍然比OLED乐观，再说了，OLED效率的瓶颈包含材料的寻找，Micro LED效率的瓶颈主要是制程技术的火候，技术是可以靠钱和时间堆叠的，学习曲线合理存在，找不找的到关键材料就是另外一回事了，蒸镀OLED十年也就走到今天这里，从荧光转磷光、从蒸镀转印刷，关键的材料都还在五里雾中，也许明天就豁然开朗，也许…永远不会。&/p&&p&所以Micro LED可以在能耗上大做文章，引起穿戴装置的青睐也就不奇怪了，欺负LCD那是过分了点(LCD可是LED的恩人啊)，赢过OLED虽然不是大话，只是“省电百分之多少”这件事都还在理论阶段，各种说法都对也都不对，OLED也还是会进步的，只有等Micro LED商品出来再比较，才能让人心服口服。&/p&&p&◆匪夷所思的高亮度&/p&&p&LED的高发光效率除了意味着省电，同时也意味着，如果你像操背光或是操照明那样的操Micro LED，它是可以亮瞎你的，显示器那种三百五百nits的根本小菜一叠，你把LED排满了背板，冲到百万nits也是可以的，想像你用看显示器的距离看汽车大灯，就不难理解了。&/p&&p&那…这么亮要干嘛？买电视送墨镜当噱头？不不不，当然是拿去做投影啊！微投影、AR、HUD，都能让Micro LED的亮度有所发挥，这些领域都是OLED相形见拙的。&/p&&p&◆更高的PPI、对比与色彩表现&/p&&p&也因为OLED的发光效率不好，所以要“用面积换效率”，加上OLED的电极会反光，导致号称次世代技术的OLED，不但面临PPI往上走的限制，为了提高实际对比，还得加个圆形偏光片在面板外层；除此之外，为了考虑效率跟寿命，OLED的红光与蓝光都受限于特定材料，所以一个橘了点，一个淡了些，而关于蓝光不纯这点，OLED制造商很聪明，用一招“无蓝害光源”，四两拨千金，直接把缺点转成了优点。&/p&&p&Micro LED因为效率更好，所以发光源的面积可以很小，因为光源小所以间隔可以拉开，不但让真实对比的表现更好(看看SONY的CLEDIS)，更留下PPI往上走的巨大弹性，美国的Ostendo早就发表了5,000 ppi的Micro LED chip，像素密度是如今VR旗舰的十倍！色彩表现LED当然没有争议，当年Lumileds玩RGB背光时早就证明了这点，毕竟LED这几十年来的发展，无论在效率、色彩、寿命上，都已经达到完全成熟的境界，而且RGB三色材料齐备，实在没什么好挑剔的了！&/p&&p&◆更简单的面板封装&/p&&p&承寿命与稳定性部分所言，Micro LED并不需要OLED或量子点拚了命的纠结在抗水氧，这一点也能帮助Micro LED走可挠时，少了一道限制式。&/p&&p&◆完美的透明显示&/p&&p&可挠之争如果OLED与Micro LED有些争议，那透明这件事就没有悬念了，这同样要归功于LED的高效率，发光源可以在占画素面积1%以下时就提供足够的亮度，没有OLED做透明显示时，那种纠结于透明度跟亮度的尴尬；Micro LED亮度自然没话说，但真的够透明吗？这样想吧，Micro LED的尺度可以缩到头发的十分之一以下，当电源关掉时，你想看到它也是不容易的。&/p&&p&于是继完美的穿戴式光源、理想的投影光源后，Micro LED又多了个尊爵不凡的称号，那就是“目前为止最优秀的透明显示光源”，来吧，智慧窗户(Smart Window)的未来就靠你了。&/p&&p&◆更威风的反应速度&/p&&p&OLED在虚拟实境的风口占到便宜，说穿了就是反应速度、反应速度、反应速度，LCD的反应速度是毫秒，OLED只有微秒，但是…借过一下，Micro LED的反应速度是奈秒！而且PPI可以超高，然后又更省电，简直太过分了，全都是虚拟实境望穿秋水的特质。&/p&&p&不然Oculus没事干嘛去并购一家爱尔兰的小公司InfiniLED？&/p&&p&◆长期来说无尺寸发展限制&/p&&p&OLED尺寸要往上走，蒸镀这关的均匀性是注定绑着脚的，隔离像素的精密金属遮罩也表示不同意，所以只好等印刷了，然后故事又绕回来了，印刷OLED何时有明朗的答案，三年？五年？十年？会不会到了彼时，Micro LED的转移技术已经如火纯青了，毕竟植发技术也是一日千里的，转移嘛！对得准、转得快，这些都可以练习的。&/p&&p&转移成熟了然后呢？然后大中小尺寸都可以做了，而且制造成本可以是美丽的线性，接下来只剩性价比与替代成本的问题，这就不是技术问题了，是市场问题。&/p&&p&◆长期可期的Cost Down能力&/p&&p&Micro LED商业化的关键就是“效率”跟“良率”，这两个都可以随着时间可观的改善(而且这些年来就已经改善了非常多)， Micro LED领域没有独占的昂贵材料、没有太复杂的供应链与制造流程，这种简单的技术轮廓，完全具备走向便宜、普及的长期能量。&/p&&p&当然，它一开始会很贵，只能贵，也必须贵。&/p&&p&◆多功能整合的全能面板&/p&&p&Micro LED开启了微转移这扇门，可能带来的想像空间也许比上述所有优点加起来还巨大，这完全是制造模式的根本改变，也是显示器产品概念的彻底革新，由于牵涉的讨论空间太巨大，我们以后有时间再慢慢聊。&/p&&p&经过上述一连串的抬轿，Micro LED已被描述成一个限制少、可能性多、全方位升级，不折不扣的次世代技术，比起OLED，Micro LED简直美好的不像是真的！确实从各个角度来看，Micro LED都更有资格担起显示的未来，只是为什么这么美好的东西，如今还在鸭子划水？为何所有人没有疯了似的投资Micro LED？&/p&&br&&p&为了尊重作者的版权，阅读全文欢迎点击：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hangjianet.com/wenzhang/wenzhang_detail%3Faid%3D30000& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&OLED是次世代技术？神秘挑战者说：不，我才是-行家说观察员囧史诺-行家说&/a&&/p&&p&文章来自行家说APP，转载请注明出处。&/p&&p&了解更多，欢迎扫描二维码下载LED人首席信息官-行家说&/p&&p&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//hangjianet.com/app/download.html%3Ffrom%3DEDMPC& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&hangjianet.com/app/down&/span&&span class=&invisible&&load.html?from=EDMPC&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&/a& (二维码自动识别)&/p&
很多优点，不信你看...◆理所当然的更长寿、更稳定无论OLED如何的不甘心，LED的长寿就像Donald Trump很有钱一样，已是个常识到不行的常识了，实在无须更多的包装与解释，还去怀疑这个事实的人，就像在多元文化社会批评同性恋一样不智，文明点好吗？LED就算…
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