光電顯示行業(yè)深度報(bào)告：MiniLED量產(chǎn)工藝突破，助力顯示再升級。

一、近代主流光電顯示技術(shù)

1.1. 光電顯示技術(shù)路線

光電顯示技術(shù)即把經(jīng)過電子設(shè)備所輸出的電信號轉(zhuǎn)化為可視的圖像，在當(dāng)前的很多技術(shù)領(lǐng)域都有著很廣泛的應(yīng)用，發(fā)展的速度也很快，在信息產(chǎn)業(yè)中占有很重要的地位。隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，對其也提出更高的要求，現(xiàn)在已經(jīng)是諸多生產(chǎn)生活中不可缺少的一部分。光電顯示技術(shù)是幾個(gè)學(xué)科之間的交叉綜合，主流的技術(shù)路線有陰極射線管、液晶和等離子顯示等。

1.2. 三種主流光電顯示技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用的比較

光電顯示技術(shù)是不斷的朝著更薄更輕更大、更方便的方向發(fā)展，主要發(fā)展方向和趨勢就是平板化、大屏化和定制化，三種主流技術(shù)路線都是有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。

陰極射線管是最為大眾所熟悉的一種光電顯示技術(shù)，因?yàn)樗�最早投入�?yīng)用， 并且造價(jià)也比較低，隨著時(shí)代的發(fā)展，它的體積太大，也太重，與當(dāng)下人們之間的生活放不相符合，愈發(fā)的不適合發(fā)展的需要。機(jī)身很薄，輕便耗能少的液晶顯示器逐漸的走入了人們的視野，不僅在視覺上可以有更好的觀感， 而且還大大的節(jié)省了室內(nèi)空間，液晶顯示是現(xiàn)在應(yīng)用最多的技術(shù)。

等離子體顯示是比液晶顯示還高一級的技術(shù)，它更加薄，也更加輕便，并且有著極好的分辨率，對畫面可以做真全彩的展示，但耗電比較多，而且由于技術(shù)的原因造價(jià)也比較高，所以一直未能大規(guī)模落地應(yīng)用。

1.3. 主流顯示產(chǎn)品分類

就目前的主流顯示器市場而言，目前常見的顯示技術(shù)包括 LCD（液晶顯示器）、激光顯示技術(shù)、OLED（有機(jī)發(fā)光二極管顯示器）、電泳顯示器（又稱 E-ink 顯示器）、以及新興的 Micro LED（微型發(fā)光二極管）顯示技術(shù)等，各種顯示技術(shù)均具有其獨(dú)特的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。

隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，CRT 顯示器由于體積較大、功耗較高、壽命較短、刷新率較低等多種缺陷已經(jīng)逐漸退出了歷史舞臺(tái)。PHP 由于產(chǎn)品成本高昂，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用有限產(chǎn)品落地困難。液晶顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的顯示技術(shù)，電泳顯示器主要用于閱讀領(lǐng)域，而微型發(fā)光二極管顯示技術(shù)是目前新興的顯示技術(shù)，還有很多問題亟待解決。

二、LED 基礎(chǔ)

2.1. LED 技術(shù)的發(fā)展歷程

發(fā)光二極管是一種常用的發(fā)光器件，通過電子與空穴復(fù)合釋放能量發(fā)光，它在指示和照明領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

LED 早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取６�用途也由初時(shí)作為指示燈、簡單顯示板等，到現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。

進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，LED 顯示屏的生產(chǎn)成本的大幅度降低，LED 顯示屏得到快速的發(fā)展。LED 顯示屏有著可用時(shí)間長、可視視角廣以及可以按照實(shí)際需求任意組裝成需要的大小等等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于傳媒領(lǐng)域、信息發(fā)布領(lǐng)域。

車站、機(jī)場的車次航班的實(shí)時(shí)信息顯示。目前國內(nèi)的幾乎所苻的火車站、汽車站、機(jī)場都安裝大型的 LED 顯示屏，實(shí)時(shí)顯示車次、航班的實(shí)時(shí)信息更新，提升了旅客的效率和車站等的智能化程度。

道路交通信息顯示。LED 顯示屏由于其可視化程度高，在公路上可以實(shí)時(shí)提醒司機(jī)前方的路況信息，為人們的出行提供了安全保障，成為了道路交通領(lǐng)域重要一部分。

商場購物中心和廣告媒體等信息顯示和業(yè)務(wù)宣傳。隨著國內(nèi)服務(wù)行業(yè)的發(fā)展，實(shí)時(shí)的廣告信息和業(yè)務(wù)宣傳也變得越來越重要，其可視化程度高、成本低廉己經(jīng)成為在該領(lǐng)域不可替代的唯一媒介。

2.2. LCD 和 LED 顯示技術(shù)

2.2.1. LCD 顯示屏的結(jié)構(gòu)及原理

典型的 TFT-LCD 顯示的基本結(jié)構(gòu)如下，在上、下兩層玻璃基板之間夾一層液晶材料，形成平行板電容器，其中上玻璃基板貼有彩色濾光片，下玻璃基板則有薄膜晶體管鑲嵌于上。上下兩塊偏光板的光學(xué)偏振方向互相垂直，即相位差為 90°。背光模組用來提供均勻的背景光源。

以不加電壓液晶面板為亮態(tài)(即常白態(tài))為例，背光源發(fā)射出來的非偏振光通過下偏光板成為線偏振光，下玻璃極板上的薄膜晶體管用來對每個(gè)像素位置施加電壓，以控制液晶轉(zhuǎn)向。如果某個(gè)像素位置沒有電壓，由于晶體的旋光特性，該線偏振光的偏振方向?qū)⑿�轉(zhuǎn) 90°，正好與上偏光板的偏振方向相同， 則光線順利通過，則該像素顯示狀態(tài)為亮。如果某個(gè)像素位置有電壓，該像素區(qū)域的液晶的旋光特性將消失，通過液晶的光線的偏振狀態(tài)不變，因此光線無法通過上偏光板，則該像素顯示狀態(tài)為暗。此外，因?yàn)樯蠈硬ＡЩ�板與彩色濾光片貼合，彩色濾光片使每個(gè)像素包含紅藍(lán)綠三原色，從而使其呈現(xiàn)出某一特定的顏色，這些不同顏色的像素呈現(xiàn)出來的就是面板前端的圖像。

2.2.2. OLED 顯示的結(jié)構(gòu)及原理

OLED 顯示屬于自發(fā)光顯示技術(shù)，典型的有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode，AMOLED)顯示的基本結(jié)構(gòu)和顯示原理如下。

在玻璃基板上通過噴墨打印、有機(jī)氣相沉積或真空熱蒸發(fā)等工藝，形成陽極、空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層和陰極． 當(dāng)對 OLED 器件施加電壓時(shí)， 金屬陰極產(chǎn)生電子，ITO 陽極產(chǎn)生空穴，在電場力的作用下，電子穿過電子傳輸層，空穴穿過空穴傳輸層，二者在有機(jī)發(fā)光層相遇，電子和空穴分別帶正電和負(fù)電，它們相互吸引，在吸引力( 庫侖力) 的作用下被束縛在一起，形成了激子。激子激發(fā)發(fā)光分子，使得發(fā)光分子的能量提高，處于激發(fā)狀態(tài)， 而處于激發(fā)狀態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，它想回到穩(wěn)定狀態(tài)，在極短的時(shí)間內(nèi)， 它放出能量回到穩(wěn)定狀態(tài)，而放出的能量就以光子的形式發(fā)出。由于 ITO 陽極是透明的，所以可看到發(fā)出的光。

不同的有機(jī)發(fā)光材料發(fā)出不同顏色的光，依配方不同，可產(chǎn)生紅，綠，藍(lán)三 原色，構(gòu)成基本色彩。AMOLED 的每個(gè)像素都配備具有開關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管( LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor，LTP-SiTFT) ， 通過 TFT 開關(guān)控制電流大小來改變器件發(fā)光亮度，從而實(shí)現(xiàn)對每個(gè)像素點(diǎn)的精確控制。每個(gè) OLED 顯示單元(像素點(diǎn)) 都能產(chǎn)生 3 種不同顏色的光，從而可實(shí)現(xiàn)彩色顯示。

2.2.3. QLED (量子點(diǎn) LED)顯示的結(jié)構(gòu)及原理

QLED 顯示也屬于自發(fā)光顯示技術(shù)，其機(jī)構(gòu)與 OLED 技術(shù)非常相似，由玻璃基板、陽極、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層、陰極等組成。量子點(diǎn)是一種無機(jī)半導(dǎo)體納米晶體，其晶粒直徑在 2～10nm 之間。

量子點(diǎn)的光電特性很獨(dú)特，當(dāng)受到光或電的刺激，量子點(diǎn)便會(huì)發(fā)出色純度非常高的高質(zhì)量單色光，光線的顏色由量子點(diǎn)的組成材料和大小形狀決定。

量子點(diǎn)層夾在電子傳輸和空穴傳輸有機(jī)材料層之間，外加電場使電子和空穴移動(dòng)到量子點(diǎn)層中，它們在這里被捕獲到量子點(diǎn)層并且重組，從而發(fā)射光子。通過控制無機(jī)物成分和顆粒尺寸等性狀來顯示不同的顏色，從而實(shí)現(xiàn)畫面顯示功能的一種應(yīng)用。

2.3. 微型 LED （Micro LED）顯示

2.3.1. Micro LED 顯示

1. Micro LED 顯示原理

1) 基本定義

Micro LED 即微型發(fā)光二極管，一般指使用芯片尺寸為 10～100μm 的 LED 發(fā)光單元組成高密度集成顯示陣列，陣列中的 LED 像素點(diǎn)距離在 10 微米量級， 每一個(gè) LED 像素都能自發(fā)光。

它是將傳統(tǒng)的無機(jī) LED 陣列微小化，每個(gè)在 10 微米尺寸的 LED 像素點(diǎn)均可以被獨(dú)立的定址、點(diǎn)亮。簡單的講，可以看作是小間距 LED 的芯片尺寸進(jìn)一步縮小至 10 微米量級。Micro LED 的顯示方式十分直接，將 10 微米尺度的LED 芯片連接到 TFT 驅(qū)動(dòng)基板上，從而實(shí)現(xiàn)對每個(gè)芯片放光亮度的精確控制， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像顯示。

作為固體自發(fā)光顯示技術(shù)，Micro LED 有著很多 LCD、OLED 無法比擬的優(yōu)點(diǎn)， 是一種可以直接跟 OLED 和 LCD 競爭的顯示技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)包括無需背光，光電轉(zhuǎn)換效率高，寬色域，高亮度，非常黑的暗態(tài)，陽光下能見度好，功耗低而且壽命長。

Micro LED 顯示器的亮度大于 105cd/m2，對比度大于 104：1，響應(yīng)時(shí)間在 ns 級。與 LCD 比較，Micro LED 的功率消耗量約為 LCD 的 10％、OLED 的 50％； 與 OLED 比較，達(dá)到同等顯示器亮度，只需要后者 10左右的涂覆面積。同時(shí)亮度能達(dá)到 OLED 的 30 倍，且分辨率可達(dá) 1500PPI（像素密度），相當(dāng)于 Apple Watch 采用 OLED 面板達(dá)到 300PPI 的 5 倍之多。所以，僅從各項(xiàng)數(shù)據(jù)對比來看，Micro LED 完全有機(jī)會(huì)取代目前的主流顯示技術(shù)。

2) Micro LED 顯示的原理和結(jié)構(gòu)

Micro LED 的典型結(jié)構(gòu)是一個(gè) PN 結(jié)面接觸型二極管，由直接能隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成，當(dāng)對 Micro LED 施加正向偏壓，致使電流通過時(shí)，電子、空穴對于主動(dòng)區(qū)復(fù)合，發(fā)出單色光。Micro LED 陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正、負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆 Micro LED 的正、負(fù)極，通過過電極線的依序通電，以掃描方式點(diǎn)亮 Micro LED 以顯示影像。

3) 驅(qū)動(dòng)分類

從驅(qū)動(dòng)方式上可以將 Micro LED 顯示分為兩大類: 被動(dòng)驅(qū)動(dòng)和主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同，發(fā)光單元結(jié)構(gòu)不同。1）使用倒裝方式將 LED 倒裝到 CMOS 驅(qū)動(dòng)基板上則為主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。2）使用內(nèi)部金屬連線將同一行(列)的 N 極相連， 將同一列(行)的 P 極相連，將行列電極引到四周，然后外加行列控制器進(jìn)行行列動(dòng)態(tài)掃描，這種驅(qū)動(dòng)方式為被動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

金屬互聯(lián)式-被動(dòng)驅(qū)動(dòng)

被動(dòng)驅(qū)動(dòng)的 Micro LED 顯示像素單元需要外部通過對 N/P 電極施加行列掃描信號來實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。此結(jié)構(gòu)的單個(gè) LED 是互相隔離的，因此需要使用 ICP 刻蝕到襯底，由于刻蝕深度達(dá)到 5～6μm，后續(xù)進(jìn)行金屬連線時(shí)，金屬線容易在深隔離槽處出現(xiàn)斷裂。

單片集成式與晶粒轉(zhuǎn)移式-主動(dòng)驅(qū)動(dòng)

以主動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的 Micro LED 發(fā)光陣列采用單片集成或晶粒轉(zhuǎn)移兩種方式進(jìn)行組裝的。

單片集成: LED 外延片被制成 LED 陣列(N×N 個(gè) LED)，然后將陣列整體倒裝到驅(qū)動(dòng)基板上。這種結(jié)構(gòu)一次可以轉(zhuǎn)移多個(gè) LED 發(fā)光單元，但是它無法解決彩色化問題，而從同一個(gè)基底有選擇的生長出三種波長的發(fā)光材料目前是不現(xiàn)實(shí)的。

但晶粒轉(zhuǎn)移技術(shù)為彩色化方案提供了可能。與單片集成不同，這種技術(shù)將 LED 刻蝕成單晶粒形狀，其中晶粒大小在 1～60μm 之間，結(jié)合巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)行晶粒到驅(qū)動(dòng)基底的大批量轉(zhuǎn)移并鍵合。短期由于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)尚不成熟，使得這種方式成本比較高。

2. Micro LED 顯示關(guān)鍵技術(shù)和工藝

1) LED 器件封裝技術(shù)

LED 器件封裝有兩條主要技術(shù)路線 SMD 技術(shù)路線和 COB 技術(shù)路線。SMD（Surface Mounted Devices）技術(shù)路線是 LED 上游廠商完成外延材料和芯片制造，下游廠商完成各種 LED 器件的封裝和 LED 顯示產(chǎn)品的制造。由于SMD 表貼燈珠為分立器件，在形成顯示產(chǎn)品的過程中需高溫焊接，受熱沖擊影響，降低可靠性；同時(shí) SMD 表貼燈珠粘接力差，防護(hù)性能弱，在應(yīng)用過程容易造成損傷，影響產(chǎn)品使用。因此 SMD 技術(shù)路線不適用于小間距 LED 顯示屏的制造。

COB（Chip On Board）技術(shù)路線是將驅(qū)動(dòng) IC 焊接直接焊接在顯示基板后表面上，LED 晶元固定于顯示基板的前表面，薄膜粘貼在顯示基板前表面，LED 晶元為普通紅、綠、藍(lán) LED 發(fā)光芯片，實(shí)現(xiàn)集成封裝。由陣列模組、顯示單元的高精密度組裝實(shí)現(xiàn) LED 超大屏幕拼接顯示。

由于 COB 集成封裝技術(shù)更易于實(shí)現(xiàn)更小點(diǎn)間距、更高像素密度，是 Micro - LED 顯示產(chǎn)業(yè)研究的主要熱點(diǎn)方向。

2) 轉(zhuǎn)移技術(shù)

目前 Micro LED 量產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)便是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，巨量轉(zhuǎn)移指的是通過某種高精度設(shè)備將大量 Micro LED 晶粒或器件轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板上或者電路上。

3) 彩色化技術(shù)

彩色化是 Micro LED 顯示商業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)在主要彩色化方式有如下幾種:UV/藍(lán)光 LED+發(fā)光介質(zhì)法、三色 RGB 法、透鏡合成法。

2.3.2. Mini LED 顯示

Mini LED 是采用 100 微米量級的 LED 晶體制作的背光模組，介于傳統(tǒng) LED 與Micro LED 之間。保證了體積小的同時(shí)，具有異形切割特性，所以在生產(chǎn)難度較低，良率高。

Mini LED 和 Micro LED 是兩種類似的小間距 LED 顯示技術(shù)，只是 LED 芯片尺寸不同。Micro LED 的芯片大約在 10μｍ（0.01mm）量級，而 Mini LED 則是在 100μｍ（0.1mm）量級。由于 Micro LED 巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)還未達(dá)到可批量水平，技術(shù)門檻相對較低的 Mini LED 顯示得到了較快的發(fā)展。

LED 矩陣化和微縮化的效果，除了芯片尺寸的大小，還取決于像素間距。小間距 LED 顯示像素間距在 2.0mm 以內(nèi)，像素 Pitch 值在 0.9mm 以上的可歸類為小間距顯示范疇，像素 Pitch 值在 0.9mm 以下轉(zhuǎn)移用 Pick-up 方式的歸類為Mini LED，超高密度小間距 LED 顯示屏像素間距能達(dá)到 0.8mm 和 0.5mm,目前能做到的最小像素間距在 0.49 mm。

Micro LED 需要使用光刻技術(shù)的驅(qū)動(dòng)基板，而 Mini LED 可以使用光刻技術(shù)的驅(qū)動(dòng)基板，也可以使用 BT 板，甚至高精密玻纖板，因此不受面板廠的基板綁定。目前 Mini LED 顯示產(chǎn)品得到蓬勃發(fā)展，索尼、三星及國內(nèi)一些廠家均展出了 Mini LED RGB 顯示產(chǎn)品，預(yù)計(jì) 2019 年開始具備量產(chǎn)能力。

2.4. LCD\OLED\ Micro LED\Mini LED 顯示對比

2.4.1. Micro LED 與 Mini LED 顯示的比較

LED chip 從現(xiàn)有的 mm 級別，縮小到十分之一的 100mm 級別為 Mini LED，縮小到百分之一的 10mm 級別為 Micro LED。也有人用是使用 SMT 工藝還是使用巨量轉(zhuǎn)移工藝作為 Micro LED 與 Mini LED 顯示的區(qū)別。

2.4.2. LCD、OLED 與 Mini LED 顯示的比較

Micro LED\Mini LED 與 OLED 均屬于主動(dòng)型自發(fā)光顯示，光的利用率高。而LCD 則是被動(dòng)型發(fā)光顯示，面板本身不發(fā)光，需要背光源提供光源。目前 LED 背光的 LCD 在市場上仍然占據(jù)主導(dǎo)位置。雖然有 OLED 新技術(shù)的產(chǎn)生，但液晶電視由于其細(xì)膩的解析度以及成熟的生產(chǎn)技術(shù)和普眾的價(jià)格,目前以及以后幾年也仍然會(huì)是主流。

作為被動(dòng)式發(fā)光的顯示器件，LCD 光源利用效率及主觀畫質(zhì)很難提升。因?yàn)長CD 面板透過率只有 3-8，光源利用率低，亮度比較難做上去。面板的穿透率取決于開口率，影響因素包括像素之間的遮光罩、電極與彩色濾光板的穿透比例。因 RGB 4K 分辨率的玻璃的像素點(diǎn)數(shù)量是 FHD 面板像素點(diǎn)的 4 倍，每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)一套遮光罩和 TFT 及電容\CF 膜，到達(dá) 4K、8K 之后，每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的開口率成倍減小，因此高解析度的 LCD 顯示亮度更難做上去。

各顯示技術(shù)的性能對比如下表顯示，OLED、Mini-LED\Mini LED 在亮度、對比度等畫質(zhì)方面優(yōu)于 LCD，但 OLED 在殘影、壽命、解析度等方面較差。Mini- LED RGB 性能優(yōu)異，但在尺寸上受限，PPI 到達(dá)值低，觀看距離要求較高。而Mini LED +LCD 方案可以同時(shí)解決上述問題。

目前手機(jī)、電視行業(yè)迅速發(fā)展的 OLED 面板技術(shù)已經(jīng)擁有諸多技術(shù)優(yōu)勢，如省電、輕薄、可彎曲等特點(diǎn)，但是其弱點(diǎn)也是非常明顯的，如燒屏、壽命短等問題。只不過由于手機(jī)的壽命較短，用戶換機(jī)時(shí)間一般在兩年以內(nèi)，影響較小；而電視用的大尺寸 OLED 面板面積大、使用壽命往往達(dá) 10 年，影響就較為明顯。

Micro LED 顯示產(chǎn)品性能優(yōu)異、應(yīng)用領(lǐng)域廣、市場需求驅(qū)動(dòng)旺盛。但 Micro LED 量產(chǎn)需要具備可量產(chǎn)工藝技術(shù)、低成本的大規(guī)模生產(chǎn)、集成性強(qiáng)、技術(shù)、資源以及資本的整合等較高的門檻，而且高速和高良率巨量轉(zhuǎn)移、鍵合及顏色均勻性問題是急需解決的難題。因此 Micro LED 顯示在近期還無法形成主流顯示技術(shù)。但其過渡產(chǎn)品 Mini-LED 顯示結(jié)合 8K 技術(shù)及 5G 通訊技術(shù)，在技術(shù)及工藝上均得以實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品性能優(yōu)異，有破壁 OLED 的趨勢。

如今隨著市場需求驅(qū)動(dòng)以及技術(shù)迭代，顯示技術(shù)已經(jīng)由畫質(zhì)與內(nèi)容的二代技術(shù)逐漸過渡到第三代。行業(yè)內(nèi)眾多廠家如三星、蘋果、友達(dá)等已加大對三代顯示技術(shù)的研發(fā)和投入。同時(shí)，隨著第三代顯示的需求推動(dòng)和技術(shù)發(fā)展，Mini LED 由于其優(yōu)異的電流飽和密度、更高的量子效率以及高可靠性，已經(jīng)成為目前技術(shù)的熱點(diǎn)，在顯示，VLC 通訊等方面被廣泛研究。

三、光電顯示技術(shù)的主要應(yīng)用趨勢和方向

3.1. 顯示平板化

3.1.1. 平板顯示技術(shù)的結(jié)構(gòu)及材料比較

平板顯示因具有體積小、重量輕、功耗低、畫質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于電子儀表顯示、車載顯示、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、個(gè)人電腦、電視產(chǎn)品等領(lǐng)域之中。

TFT-LCD 具有色彩逼真、畫質(zhì)清晰、輕薄節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。除 TFT-LCD 外，平板顯示技術(shù)還包括有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light EmittingDiode ， OLED) 顯示、量子點(diǎn)發(fā)光二極管(Quantum Dot Light Emitting Diode，QLED) 顯示、微發(fā)光二極管(Micro-LED)顯示等新型顯示技術(shù)。

3.2. 顯示大屏化

3.2.1. 顯示屏大型化的三種主流顯示技術(shù)

3.2.2. 當(dāng)前主流大屏產(chǎn)品或解決方案

1. 室內(nèi)大屏幕電視產(chǎn)品

從產(chǎn)品創(chuàng)新層面看，對比度、色域、響應(yīng)時(shí)間、功耗等一直都是屏幕創(chuàng)新的幾個(gè)核心戰(zhàn)場，所以高端中大尺寸產(chǎn)品支持 WCG 與高對比度為未來重要產(chǎn)品差異化，也是中大尺寸產(chǎn)品下一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。

當(dāng)前室內(nèi)大屏幕電視，還是以 LCD 屏幕為主，由于 OLED 應(yīng)用于大尺寸還不成熟，而 Mini LED 背光的 LCD 為當(dāng)前條件下的最佳解決方案。各廠家對此均進(jìn)行了較大研發(fā)投入。Mini LED+LCD 的形式由于可以做到 OLED 的性能并且做到高 PPI 高解析度，且技術(shù)成熟成本低，有望在 2019 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

2. 大屏幕拼接

大屏幕拼接顯示系統(tǒng)近 60%的成本由顯示單元組成。顯示單元可以分為背投拼接（DLP 為主）和平板拼接（LCD、PDP 為主）兩大類產(chǎn)品，各有優(yōu)劣。高端市場（例如：控制室）客戶以政府部門為主，對于拼接效果的要求比較高， 所以主要被以無縫拼接以及優(yōu)質(zhì)畫質(zhì)（相對 LCD，畫質(zhì)不依賴于分辨率）為特點(diǎn)的 DLP 產(chǎn)品尤其是激光 DLP 產(chǎn)品牢牢把控。而中低端市場（例如：安防監(jiān)控、會(huì)商、戶外活動(dòng)）客戶對大屏幕的拼縫要求較低，所以主要被以高清、高亮、低價(jià)為特點(diǎn)的 LCD 產(chǎn)品控制。

3.2.3. 大型顯示屏應(yīng)用的定制化趨勢

“定制化”并非只是針對項(xiàng)目進(jìn)行的項(xiàng)目定制開發(fā)，而是指在不同的應(yīng)用需求方面，從以往的大產(chǎn)品概念滿足所有需求的基礎(chǔ)上，開發(fā)出針對細(xì)分市場的定制化產(chǎn)品。

通常 LED 顯示屏下游應(yīng)用可簡單地分為戶外、半戶外和戶內(nèi)，但這種簡單分類不能為 LED 顯示屏廠家的產(chǎn)品布局及市場調(diào)查提供清晰的方向：

針對不用的應(yīng)用特點(diǎn)、獲利模式及項(xiàng)目模式，LED 顯示屏可分為傳媒市場應(yīng)用、租賃市場應(yīng)用和小間距市場應(yīng)用;

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，傳媒產(chǎn)品趨向大尺寸、前后維護(hù)等方向發(fā)展;租賃產(chǎn)品趨向框架式設(shè)計(jì)、壓鑄設(shè)計(jì)、快速安裝、快速維護(hù)等方向發(fā)展; 小間距產(chǎn)品則向尺寸比例、系統(tǒng)解決方案、1080P 高清、高精度設(shè)計(jì)等方向發(fā)展。

四、新應(yīng)用臨界推動(dòng) LED 在顯示方面應(yīng)用拓展

4.1. LCD 和 Micro LED 顯示技術(shù)新進(jìn)展

4.2. 光電顯示的現(xiàn)狀和趨勢

4.2.1. LCD 顯示經(jīng)過多年發(fā)展，技術(shù)成熟，成本低廉，仍然在顯示市場占據(jù)著主流地位

OLED 顯示具有畫質(zhì)優(yōu)良、輕薄、功耗低、可柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)，OLED 顯示技術(shù)的出現(xiàn)使顯示行業(yè)擺脫了傳統(tǒng) LCD 的背光源，開創(chuàng)了自發(fā)光顯示的未來發(fā)展方向。但是雖然目前 OLED 顯示技術(shù)發(fā)展較快，但與 LCD 顯示相比，其技術(shù)還不夠成熟，OLED 材料的穩(wěn)定性以及封裝密閉性技術(shù)還有待提高，而且 OLED 成本還很高，尚待新的技術(shù)和材料的繼續(xù)突破。而 LCD 顯示正通過 Mini LED 背光技術(shù)、量子點(diǎn)背光技術(shù)、純色硬屏技術(shù)、柔性顯示等技術(shù)創(chuàng)新來不斷提高其綜合性能，保持其主流地位。在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，LCD 和 OLED 仍將還會(huì)共存于市場中，相互補(bǔ)充，激烈的競爭有望讓消費(fèi)者以更低的價(jià)格獲得更好的顯示效果。

4.2.2. 具有經(jīng)濟(jì)性的 Mini LED RGB 直顯技術(shù)的量產(chǎn)大概率在近兩年內(nèi)將會(huì)有突破性進(jìn)展

Mini LED 和 QLED 顯示這兩種自發(fā)光顯示技術(shù)，在理論上較 OLED 顯示擁有更好的顏色表現(xiàn)、更久的工作壽命等優(yōu)勢。

Mini LED 可以做 LCD 的背光，也可以直接拿來做顯示屏，目前 Mini LED 直顯還面臨主要困難還是成本較高，目前主要在高端酒店會(huì)議慶典等商用租賃、大型會(huì)議室視頻顯示和更高端的裸眼 3D、AR 和VR 應(yīng)用等場景開始試用推廣。Mini LED 直接制作顯示屏分辨率必須夠高，使人眼在觀看距離內(nèi)無法看出Mini LED 的顆粒來。2019 年以來，Mini LED RGB 直顯的技術(shù)進(jìn)步明顯，國內(nèi)部分領(lǐng)先廠商的 LED 芯片尺寸可以做到 100μｍ×100μｍ，像素間距已經(jīng)可以做到 0.5ｍｍ。

4.2.3.2020 年是 Mini LED 背光+LCD 產(chǎn)品量產(chǎn)的元年，Mini LED 技術(shù)應(yīng)用當(dāng)前已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)性

1. 高動(dòng)態(tài)范圍以及削弱的光暈效應(yīng)是 Mini LED 帶給 LCD 突出的優(yōu)勢

目前的 LED 背光的芯片尺寸大，導(dǎo)致了在黑白像素之間漏光比較嚴(yán)重，這種現(xiàn)象稱為光暈效應(yīng)。Mini LED 技術(shù)跟普通的高亮度 LED 相比，Mini LED 發(fā)光效率會(huì)差一點(diǎn),但是它的耗電量跟普通高強(qiáng)度的 LED 比較不會(huì)差太多,目前發(fā)光效率比較低的問題可以通過（分區(qū)調(diào)光）來補(bǔ)償。分區(qū)調(diào)光是指根據(jù)需要把 Mini LED 顯示屏的背光劃分為幾百到幾萬個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)��?yīng)多個(gè)像素點(diǎn)，且各區(qū)域的亮暗可以獨(dú)立控制。這樣做，顯示屏的明暗對比度能夠提升到跟 OLED 一樣的１000000：１。對于圖像暗的區(qū)域，Mini LED 就設(shè)定在關(guān)閉狀態(tài)。如果圖像需要特別明亮，比如煙花，那么我們可以增大這個(gè)區(qū)域 Mini LED 的亮度。如此一來，不但明暗對比度大大提升，而且可以省電 3 到 4 倍。在 TFT 驅(qū)動(dòng)的 Mini LED 背光源上面加一個(gè)散光膜，就可以獲得均勻的背光。

2. Mini LED 背光技術(shù)的接受程度比 Micro LED 更高

一個(gè) Mini LED 控制大概 30 個(gè) LCD 的像素，而人在某一距離下觀看時(shí)，肉眼分辨率有限。利用這個(gè)原理，加上最佳的區(qū)域劃分?jǐn)?shù)目，我們可以將光暈效應(yīng)壓制到最低程度，達(dá)到和 OLED 一樣出色的表現(xiàn)。此外，Mini LED 的亮度、明暗對比度、色彩飽和度，都可以讓 LCD 的動(dòng)態(tài)范圍提升百倍甚至好幾千倍。而 Mini LED 比 Micro LED 更容易制造，良率更高，技術(shù)上已經(jīng)證明可行。所以 Mini LED 是 LCD 此一輪發(fā)展的進(jìn)化核心動(dòng)力，這種升級將使得 LCD 如虎添翼。

2019 年以來 Mini LED 顯示產(chǎn)品密集發(fā)布，蘋果、TCL、海信、華碩、群創(chuàng)、友達(dá)、京東方等巨頭紛紛推出 Mini LED 背光或類似技術(shù)的電視、顯示器、VR和車載顯示等終端產(chǎn)品。

3. 在移動(dòng)顯示的應(yīng)用范圍里，MiniLED 的高動(dòng)態(tài)范圍、高色彩飽和度、長壽命和省電等特點(diǎn)非常重要

隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)及工業(yè) 4.0 時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)顯示等新技術(shù)的出現(xiàn)，對平板顯示提出了更高的要求，這必將推動(dòng)平板顯示技術(shù)的快速發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用。

近年來的各類展會(huì)中，友達(dá)、京東方、天馬和 JDI 都不約而同地展出 Mini LED 樣機(jī)，包括游戲顯示、智能手機(jī)、車載顯示和 VR 等。據(jù)媒體報(bào)道，蘋果最快將在 2020 年第四季度至 2021 年一到二季度分別推出配備 Mini LED 顯示屏的 iPad 與 MacBook。

4.2.4.未來的光電顯示市場，Mini LED 背光的 LCD 和 OLED 各自發(fā)展，長期共存

現(xiàn)在 OLED 最大的優(yōu)勢是柔性可折疊，但是柔性 LCD 也呼之欲出，友達(dá)、群創(chuàng)和 JDI 的可彎曲屏早已問世，只是沒有量產(chǎn)�，F(xiàn)在英國的 FlexEnable 公司把OLED（有機(jī)液晶顯示技術(shù)）這種可卷曲的 OLED 技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了中國的信利，再加上可以做在塑料基板上的 Mini LED，Mini LED 背光的柔性 LCD 指日可待。LCD 技術(shù)匯納百川，各種先進(jìn)的背光技術(shù)都用得上，剛開始是 CCFL，然后進(jìn)步到 LED、量子點(diǎn)，現(xiàn)在又把 LED 變成 Mini LED 分區(qū)調(diào)光，解決了 LCD 升級換代的各種瓶頸，讓 LCD 的性能又上了一個(gè)新臺(tái)階。

OLED、LCD 和 Mini LED 都是 TFT 技術(shù)，所以不會(huì)像當(dāng)初 LCD 徹底取代 CRT 和PDP 那樣，而是會(huì)共存，有些應(yīng)用對 LCD 更適宜，但有些應(yīng)用也許對 OLED 或者 Micro LED 更有利。