2020光電顯示行業(yè)深度研究報告

1、2020光電顯示行業(yè)深度研究報告正文目錄一、近代主流光電顯示技術(shù) 51.1. 光電顯示技術(shù)路線 51.2. 三種主流光電顯示技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用的比較51.3. 主流顯示產(chǎn)品分類6二、led 基礎(chǔ)92.1. led技術(shù)的發(fā)展歷程92.2. lcd和led顯示技術(shù) 102.2.1. lcd顯示屏的結(jié)構(gòu)及原理102.2.2. oled顯示的結(jié)構(gòu)及原理112.2.3. qled (量子點(diǎn)led)顯示的結(jié)構(gòu)及原理122.3. 微型 led (micro led)顯示132.3.1. micro led 顯示132.3.2. mini led 顯示182.4. lcdoled micro ledmini le

2、d 顯示對比192.4.1. micro led 與 mini led 顯示的比較192.4.2. lcd、 oled 與 mini led 顯示的比較19三、光電顯示技術(shù)的主要應(yīng)用趨勢和方向213.1 .顯示平板化213.1.1. 平板顯示技術(shù)的結(jié)構(gòu)及材料比較 213.1.2. 平板顯示的主要應(yīng)用領(lǐng)域比較223.2. 顯示大屏化233.2.1. 顯示屏大型化的三種主流顯示技術(shù) 233.2.2. 當(dāng)前主流大屏產(chǎn)品或解決方案 243.2.3. 大型顯示屏應(yīng)用的定制化趨勢 25四、新應(yīng)用臨界推動led在顯示方面應(yīng)用拓展264.1. lcd和micro led顯示技術(shù)新進(jìn)展264.2. 光電顯示的現(xiàn)

3、狀和趨勢 284.2.1. 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284.2.2, 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)將會有突破性進(jìn)展294.2.3. 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294.2.4, 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30五、行業(yè)相關(guān)公司估值比較 31六、風(fēng)險提示31附注32圖表目錄圖1:三種主流光電顯示技術(shù)比較 6圖2:led的技術(shù)發(fā)展歷史9圖3:tft-lcd的基本結(jié)構(gòu)11圖4:oled顯示的基本結(jié)構(gòu)

4、12圖5:qled顯示的基本結(jié)構(gòu)12圖6:micro led與一般led的尺寸比較 13圖7:mini led顯示的基本結(jié)構(gòu)14圖8:被動驅(qū)動陣列剖面圖和3d結(jié)構(gòu)圖 15圖9:單片集成式和晶粒轉(zhuǎn)移式芯片剖面圖和3d結(jié)構(gòu)圖 16圖10: smd小間距顯示單元制造技術(shù)路稅16圖11: cob小間距顯示單元制造技術(shù)路線17圖12: led顯示芯片封裝和組裝技術(shù)路線對比17圖13:各種顯示技術(shù)性能對比20圖14:不同平板顯示的結(jié)構(gòu)及材料比較 21圖15:不同平板顯示的性能比較21圖16:不同光電顯示技術(shù)在平板顯示主要應(yīng)用領(lǐng)域比較 23圖17:大屏顯示的三種主流光電顯示技術(shù)路線的指標(biāo)對比表24表格1.三

5、種主流光電顯示技術(shù)路線5表格2.主流顯示器產(chǎn)品分類 6表格3. led的發(fā)展歷程10表格4. micro led顯示驅(qū)動 14表格5. micro led轉(zhuǎn)移技術(shù)17表格6.彩色化路線18表格7.不同平板顯示的結(jié)構(gòu)及材料比較 21表格8.主流平板顯示技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn) 22表格9.顯示屏大型化的三種主流顯示技術(shù)應(yīng)用 23表格10.三種主流大屏顯示技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)對比 23表格11.大屏顯示產(chǎn)品的應(yīng)用場景的新趨勢25表格12.液晶顯示(lcd)技術(shù)的新發(fā)展 26表格13.微型led ( micro led)技術(shù)的新發(fā)展27表格14 .可比公司估值31、近代主流光電顯示技術(shù)1.1. 光電顯

6、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。表格1.三種主流光電顯示技術(shù)路線項(xiàng)目主要內(nèi)容crt是一種傳統(tǒng)的光電信息顯示裝置，具有極為優(yōu)良的顯示質(zhì)量，在生產(chǎn)和驅(qū)動方面很簡單，性 陰極射線 價比高。對于陰極射線管來說，最為關(guān)鍵部件是連接到屏幕后部的電子槍，在加速，聚焦和偏轉(zhuǎn) 管(crt) 之后，它在熒光屏的熒

7、光體上被照射，并且以相對快的速度將電子發(fā)射，同時，偏轉(zhuǎn)線圈控制電 子束的方向并逐行掃過屏幕，進(jìn)而達(dá)到顯示圖像的目的。lcd是介于固體和液體之間的有機(jī)化合物，它將液體的流動性和固體的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了有機(jī)的液晶顯示(lcd)結(jié)合，于此產(chǎn)生出了液晶顯示器，它的關(guān)鍵物質(zhì)是液晶材料。當(dāng)施加適當(dāng)?shù)碾妷簳r，液晶材料的 分子就被偏轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致它們的透射率發(fā)生變化。這樣，“陰影”狀態(tài)就變?yōu)椤罢彰?quot;狀態(tài)，從 而達(dá)到顯示的目的。分類依據(jù)的不同，有許多類型的液晶顯示器，最新一代的薄膜晶體管液晶顯示器等都是有源矩陣液晶顯示器。等離子顯示是通過氣體放電照明顯示的平面顯示面板，并且可以被視為布置的大量小熒光燈，等

8、離子顯示技術(shù)被視為未來大屏幕平板顯示器的主流技術(shù)之一。等離子體顯示器利用兩個玻璃基等離子體 板之間的惰性氣體電子放電來產(chǎn)生紫外，紅色和藍(lán)色磷光體，從而得以呈現(xiàn)出各種彩色光點(diǎn)的畫 顯示(pdp) 面，其中pdp主要適用于中型到大型顯示器。等離子顯示器具有陰極射線管的優(yōu)點(diǎn)，但它超薄 的體積和重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的大尺寸crt電視。其圖像具有高分辨率的豐富層次，可以不受磁 場、寬視角和主動照明的影響，但是它的功率特別大，在使用過程中耗電太多。資料來源:探索光電顯示技術(shù)的發(fā)展一鄭琦林,川財(cái)證券研究所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)

9、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钤缤度霊?yīng)用， 并且造價也比較低，隨著時代的發(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)的原因造價也比較高，所以一直未能大規(guī)模落地應(yīng)用。圖

10、1:三種主流光電顯示技術(shù)比較技術(shù)名稱英文表示優(yōu)勢缺點(diǎn)陰極射線管c athode ray tube(crt)皇示質(zhì)量優(yōu)良，制作和驅(qū)動 比較筒單，有很好的性能價 格比電壓高、扶x-射線、體積 大、笨重、可靠性不高波晶昱示liquid crystal(lc)響應(yīng)速度快、不產(chǎn)生閃爍可俱角度小響應(yīng)時間過慢亮 度和對比度低等高子體顯示plasma displaypanel(pdp)高解析度、不受磁場影響、 視角廣及主動發(fā)光功率大，比較花電。資料來源:探索光電顯示技術(shù)的發(fā)展_鄭角林,川財(cái)證券研究所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

11、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。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。表格2主流顯示器產(chǎn)品分類項(xiàng)目主要內(nèi)容液晶是一種特殊的混合物質(zhì)，其在常溫下處于固態(tài)和液

12、態(tài)之間，在不同的電壓 下排列狀態(tài)會發(fā)生變化，從而影響透光率，通過對光線的調(diào)制實(shí)現(xiàn)顯示。典型 的液晶顯示器包括上基板和下基板，上基板又稱為彩膜基板，其具有彩色濾光 單元和公共電極，下基板又稱為陣列基板，其具有像素電極和薄膜晶體管，上 液晶顯示 基板和下基板之間密封有液晶分子，通過在公共電極和像素電極之間施加電 器（led） 壓，對液晶分子的排列方式進(jìn)行控制，從而對背光單元的光線進(jìn)行調(diào)制，人們便可觀察到不同的圖像。液晶顯示器經(jīng)過長期的發(fā)展,目前技術(shù)成熟、價格低廉，具有最大的市場份額及應(yīng)用領(lǐng)域，3d顯示技術(shù)以液晶顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，其可以o現(xiàn)出震撼的液晶顯示器是目前廣泛使用的顯示器，經(jīng)過多年的發(fā)展和完善

13、，目前已經(jīng)開發(fā) 出ips （面內(nèi)切換）、ltps （低溫多晶硅）等先進(jìn)技術(shù)，用于提高液晶顯示器的 可視角度、對比度等。液晶顯示器成本低廉、壽命長、顯示效果優(yōu)異，已經(jīng)完激光投影有機(jī)發(fā)光 二極管顯 示器(oled)電泳顯示 器(e-ink)全取代了 crt顯示器。然而，由于液晶顯示器需要背光單元照明，所以其具有 較大的厚度，且背光單元一般是剛性的，不能彎曲，所以，無法應(yīng)用于柔性顯示。日本的夏普、索尼以及jdi,我國的京東方、華星光電以及天馬微電子等, 均擁有大量涉及液晶顯示技術(shù)的專利，也是目前全球液晶顯示器的生產(chǎn)巨頭。激光顯示技術(shù)也稱激光投影技術(shù)或者激光顯示技術(shù)，它是以紅、綠、藍(lán)(rgb) 三基色

14、激光為光源的顯示技術(shù)，可以最真實(shí)地再現(xiàn)客觀世界豐富、艷麗的色彩， 提供更具震撼的表現(xiàn)力。一般的激光顯示器均包括紅、綠、藍(lán)激光器，調(diào)制模塊及投影模塊。通過控制施加在調(diào)制模塊上的電壓對激光光束的光場、相位進(jìn) 行隨機(jī)調(diào)制，然后經(jīng)透鏡整形后進(jìn)入投影鏡頭，投影鏡頭將激光束形成的圖像 投射到屏幕上。激光全色顯示產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是：色域空間大、色彩豐富、色飽和度高，其顏色表 現(xiàn)力是傳統(tǒng)電視的2倍以上，激光顯示技術(shù)是下一代顯示技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域極 其廣泛。激光顯示產(chǎn)品將以新一代顯示技術(shù)開拓多方面市場，形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)激光數(shù)碼影院應(yīng)用市場以及大屏幕指揮應(yīng)用市場、高端消費(fèi)類市場的年新增產(chǎn)值會呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長態(tài)勢，將會創(chuàng)

15、造巨大的市場和經(jīng)濟(jì)效益。然而，由 于采用了投影的方式，激光顯示器的亮度較低，對比度也不如傳統(tǒng)的液晶顯示器，且功耗和成本也不可小覷，目前在顯示領(lǐng)域還未大規(guī)模應(yīng)用。有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)于1979年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，其具有自發(fā)光的特點(diǎn)。相比傳 統(tǒng)的液晶顯示器，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器最大的優(yōu)點(diǎn)在于不需要背光源，其每 個像素是獨(dú)立發(fā)光的。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器同樣包括上基板和下基板，下基 板上形成多個開關(guān)元件，上基板上形成多個獨(dú)立的像素組，每一像素組均包括 紅、綠、藍(lán)三個有機(jī)發(fā)光二極管，下基板上的開關(guān)元件通過電連接器與上基板 上的發(fā)光單元連接，從而對每個像素單獨(dú)控制。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器不需要 背光單元，所以，其

16、可以實(shí)現(xiàn)薄型化，相比液晶顯示器，有機(jī)發(fā)光二極管顯示 器還具有廣色域、高對比度、高響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)使用塑料基板時，有機(jī)發(fā) 光二極管顯示器可以形成為柔性的，柔性顯示是未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向之 一。三星公司是目前有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)的專利持有者。然而，由于作為發(fā)光元件的有機(jī)材料化學(xué)性質(zhì)活潑，其極易受到水和我氣的侵 蝕，且有機(jī)材料成本昂貴，所以，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器造價高昂，壽命遠(yuǎn)小于液晶顯示器。電泳顯示器，又稱為電子墨水顯示器，其利用有顏色的帶電球，借助外加電池，在液態(tài)環(huán)境中移動，呈現(xiàn)出不同顏色的顯示效果。電子墨水的種類是由數(shù)以百萬的微小的微粒子(又稱為微膠囊)所組成，其大小約為人類毛發(fā)的直徑。在 典

17、型的結(jié)構(gòu)中，每個微粒子包含正電荷白粒子及員電荷黑粒子，且懸浮在清液立體圖像，目前主要用于vr及ar領(lǐng)域;激光顯示技術(shù) 目前成本較高， 且亮度相對較 低，還沒有大規(guī) 模應(yīng)用；oled顯示器雖 然成本較高，但 其具有超薄、省 電、廣色域、可 彎折等優(yōu)點(diǎn)，目 前已經(jīng)廣泛用 于手持設(shè)備，但 其壽命相比液 晶較短，且長時 間使用存在“燒 屏”的風(fēng)險；電泳顯示器無輻射，顯示文字清晰、銳利，可呈現(xiàn)出“紙質(zhì)”微型發(fā)光 二極管(microled)顯示器的感覺，主要用 于電子閱讀器 領(lǐng)域。micro led 擁有 oled顯示器的 所有優(yōu)點(diǎn)，同時 克服了 oled顯 示器壽命較短 的缺陷，是未來 的主流顯示技 術(shù)

18、，目前，各大 廠商積極研發(fā)micro led 顯示 技術(shù)。中。當(dāng)施加電場時，正電荷白粒子將移動至微粒子的頂端，而使其表面呈現(xiàn)白 色。同時，反向電場將員電荷黑粒子拉至微粒子的底端。借助反向偏壓，員電 荷黑粒子將移動至微粒子的頂端，而使其表面呈現(xiàn)黑色。電泳顯示器是專為閱 讀而生的，其無輻射，可以呈現(xiàn)出紙質(zhì)的效果，受到廣大閱讀者的喜愛。然而, 電泳顯示器無法顯示彩色，且響應(yīng)速度慢，無法顯示動態(tài)圖像，用途單一，目 前僅用于文字閱讀。元太科技、索尼等是電泳顯示技術(shù)的專利持有者。micro led其實(shí)不難理解，其實(shí)就是將我們?nèi)粘Ｒ姷降膌ed屏幕面板，微縮到 100微米以下的程度，單個尺寸小于原來led的1

19、%；之后再將這些微型led 轉(zhuǎn)移到驅(qū)動電路和玻璃基板上，從而實(shí)現(xiàn)各種尺寸的micro led屏幕。micro led進(jìn)入人們視線是在2012年，索尼公司率先將micro led技術(shù)應(yīng)用 在消費(fèi)電子領(lǐng)域。隨后，蘋果公司、三星公司積極投入micro led技術(shù)的研發(fā)， 并將之作為下一代顯示技術(shù)。相比于oled, micro led顯示器的結(jié)構(gòu)并沒有 發(fā)生顯著變化，就是將其中的有機(jī)發(fā)光二極管替換為無機(jī)發(fā)光二極管，其最大 優(yōu)勢在于使用壽命。micro led采用無機(jī)材料制作，壽命和穩(wěn)定性都要比oled 屏幕的有機(jī)分子要強(qiáng)得多，也不容易發(fā)生燒屏老化等現(xiàn)象。也就是說，micro led具備oled屏幕的所

20、有優(yōu)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，還極大的提升了其壽命和穩(wěn)定 性。當(dāng)然，性能如此優(yōu)越的micro led沒能得到普及，意味著它的局限性也非 常明顯，其中技術(shù)工藝是目前最亟待解決的問題。要正式商用micro led,成 熟的微縮制程技術(shù)和巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)必不可少。前者解決的是如何將毫米級別的 led晶片微縮到只有原來1%的大小，后者解決的是如何將如此高密度、陣列 化、薄膜化的led晶體轉(zhuǎn)移到驅(qū)動面板上。料來源:探索光電顯示技術(shù)的發(fā)展鄭琦林,川財(cái)證券研究所二、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。圖2: led的技術(shù)發(fā)展

21、歷史氣相外延生長，液相外延生長/|200、 金屬有機(jī)氣 i >相化學(xué)沉積100<未經(jīng)過濾的白熾5黃色過濾的白熾燈.algaas/algaas紅色 /成型列igalnp/gap "兄 led !紅橙黃 透明堪片algahf/gap紅橙黃|"algainp/gaas|紅橙黃i藍(lán)光led<紅色過濾的白熾燈綠光'ledingan燈泡商用ledgaap:n27八綠色/廣j技術(shù)分界線ga° 6 as。4 弓紅色sico002o1ao2資料來源:micro_led顯示技術(shù)研究進(jìn)展_邰建鵬,川財(cái)證券研究所led早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色

22、光的版本，時至今日 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?。?用途也由初時作為指示燈、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)時顯示車次、航班的實(shí)時信 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

23、程度高，在公路上可以實(shí)時 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。表格3.led的發(fā)展歷程項(xiàng)目主要內(nèi)容led的發(fā)明1907年英國的電氣工程師henry joseph round在研究由碳化硅材料制作的“貓須整流器”時， 觀測到半導(dǎo)體金屬電極附近發(fā)射出不同顏色的光，但sic晶體的能量轉(zhuǎn)換效率一直都很低，無 法滿足亮度的需求。隨著半導(dǎo)體生長技術(shù)的發(fā)展，到了 1965年，第一只采用ga

24、 asp作為發(fā)光 材料的商用led問世，其結(jié)構(gòu)與普通二極管類似，但發(fā)光效率非常低，只能發(fā)出千分之幾個流明 的紅光。到了 20世紀(jì)70年代，人們研制出采用gap、aigaas等作為發(fā)光材料的綠光led及紅光led等， 但這些led由于亮度較低只能作為指示燈使用。led指示 燈和圖形 顯示隨著i i i-族化合物半導(dǎo)體材料能帶工程和金屬有機(jī)氣相化學(xué)沉積（menta i organ i c chemica i vapor deposition, mocvd）技術(shù)的發(fā)展，led技術(shù)取得了重大突破。1985年日本索尼公司的 ikeda利用m0cvd方法制備出異質(zhì)結(jié)構(gòu)al ga as發(fā)光二極管，亮度超過之

25、前的發(fā)光二極管，這 就是后來所說的高亮度發(fā)光二極管；1991年fletcher等人用m0cvd方法制備了 led,其發(fā)光效 率提升了兩倍；1993年日本日亞公司的nakamura改進(jìn)m0cvd設(shè)備，利用退火工藝，極大提高了 mg摻雜的ga n的性能，采用in ga n/ga n異質(zhì)結(jié)成功制備出具有商業(yè)應(yīng)用價值的高亮度藍(lán)光 led,其發(fā)光強(qiáng)度超過1cd;緊接著人們用單量子阱結(jié)構(gòu)獲得了大于10cd的藍(lán)、綠、黃in ga n 基led,將發(fā)光二極管發(fā)光光譜區(qū)由原來的650nm560nm擴(kuò)展到650nm470nm。1996年白光led 面世，開創(chuàng)了 led照明的新時代。21世紀(jì)初，led已經(jīng)可以發(fā)出任

26、何可見光譜顏色的光（包括有紅外線和紫外線），其發(fā)光效率已 led照明 經(jīng)達(dá)到100流明以上。隨著led技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體照明作為新型固態(tài)綠色能源，在照明領(lǐng)域替代傳統(tǒng)照明光源的條件日趨成熟，被稱為第四代革命性照明光源。景觀昭明7工：人 隨著芯片微型化、顏色多樣化以及成本的降低，led應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，從簡單信息指示和顯示 齊口 才不/隹領(lǐng)域向多樣化景觀照明、高分辨率要求的室內(nèi)圖像顯示屏甚至3d顯示等領(lǐng)域。圖像顯示資料來源:探索光電顯示技術(shù)的發(fā)展一鄭琦林,川財(cái)證券研究所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

27、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。o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像素位置 施加電壓，以控制液晶轉(zhuǎn)向。如果某個像素位置沒有電壓，由于晶體的旋光 特性，該線偏振光的偏振方向?qū)⑿D(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

28、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迮c 彩色濾光片貼合，彩色濾光片使每個像素包含紅藍(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。圖3: tft-lcd的基本結(jié)構(gòu)上偏光板 上玻璃基板 液晶層 卜玻璃垃板卜.偏光板d背光模組資料來源:平板顯示技術(shù)比較及研究進(jìn)展一李繼軍,川財(cái)證券研究所2.2.2. oled: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(activematr ix organiclight emitt ing diode, amoled)顯示的基本結(jié)構(gòu)和顯

29、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， 金屬陰極產(chǎn)生電子，it0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it0陽 極是透明的，所以可看到發(fā)出的光

30、。1 4: oled顯示的基本結(jié)構(gòu)-陰極電了傳輸層 "有機(jī)發(fā)光層 "空穴傳愉層 廠陽極/玻璃基板資料來源:平板顯示技術(shù)比較及研究進(jìn)展一李繼軍,川財(cái)證券研究所不同的有機(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 fi im 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)對每個像素點(diǎn)的 精確控制。每個0led顯示單元（像素點(diǎn)）都能產(chǎn)生3種不同顏色的光，從而 可

31、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0led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210nm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

32、 示功能的一種應(yīng)用。圖5: qled顯示的基本結(jié)構(gòu)電子傳構(gòu)層ni極墟板資料來源:平板顯示技術(shù)比較及研究進(jìn)展一李繼軍,川財(cái)證券研究所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10100頃的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l(xiāng)ed的芯片尺寸進(jìn)一 步縮小至10微

33、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)動基板上，從而實(shí)現(xiàn)對每個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l(xiāng)cd、0led無法比擬的優(yōu)點(diǎn)， 是一種可以直接跟0led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。資料來源:蘋果一直追捧的mini led,到底何方神圣_全都是蘋果,川財(cái)證券研究所micro led顯示器的亮度大于105cd/m2,對比度大于104： 1,響應(yīng)時間在ns 級。與lcd比較，mic

34、ro led的功率消耗量約為lcd的10%、0led的50%； 與0led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 亮度能達(dá)到0led的30倍，且分辨率可達(dá)1500ppi （像素密度），相當(dāng)于apple watch采用0led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，電子、空穴對于主 動區(qū)復(fù)合，發(fā)出單色光。micro led陣列經(jīng)

35、由垂直交錯的正、負(fù)柵狀電極連 姑每一顆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。圖7: mini led顯示的基本結(jié)構(gòu)資料來源:平板顯示技術(shù)比較及研究進(jìn)展李繼軍,川財(cái)證券研究所3）驅(qū)動分類從驅(qū)動方式上可以將micro led顯示分為兩大類：被動驅(qū)動和主動驅(qū)動，根 據(jù)驅(qū)動方式不同，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)動基板上則為主動驅(qū)動。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 行列動態(tài)掃描，這種驅(qū)動方式為被動驅(qū)動。表格4.micro le

36、d顯示驅(qū)動項(xiàng)目主要內(nèi)容用這種驅(qū)動方式的micro led陣列采用被動（行列掃描方式）驅(qū)動點(diǎn)亮，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。由 于ic驅(qū)動能力的限制，當(dāng)不同列需要點(diǎn)亮的像素?cái)?shù)量不一樣時，不同列之間的像素亮度就會產(chǎn) asic被動 生差異。對于彩色化micro led陣列來說，驅(qū)動電路將更加復(fù)雜化，以這種全彩陣列為例，由于 驅(qū)動一個像素中存在rgb三個led,并且三個led驅(qū)動電壓存在差異，這將導(dǎo)致驅(qū)動電路更加復(fù)雜 化，驅(qū)動難度也將加大。cmos驅(qū)動采用共n極倒裝結(jié)構(gòu)，發(fā)光芯片采用單片或者單晶粒形式，倒裝到驅(qū)動基板后再應(yīng)用 倒裝鍵合技術(shù)，將芯片倒裝到硅基cmos驅(qū)動基板上，這個過程涉及到抓取、擺放等復(fù)雜技術(shù)

37、。cmos主動 這種結(jié)構(gòu)可以將像素尺寸降到幾十個微米，像素間隙很小，達(dá)到幾個微米。驅(qū)動方式為主動驅(qū) 驅(qū)動動。主動驅(qū)動方式要明顯優(yōu)于被動驅(qū)動方式。tft驅(qū)動：以薄膜晶體管（tft）有源矩 陣方式驅(qū)動的micro led顯示陣列與傳統(tǒng)tft-lcd顯示技術(shù)相同，使用鍵合技術(shù)將micro led陣列轉(zhuǎn)移到含有tft驅(qū)動背板上，或者直接在microled晶圓上生長tft。資料來源:micro_led顯示技術(shù)研究進(jìn)展_邰建鵬,川財(cái)證券研究所金屬互聯(lián)式-被動驅(qū)動被動驅(qū)動的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led是互相隔離的，因此需要使用i

38、cp 刻蝕到襯底，由于刻蝕深度達(dá)到56|im,后續(xù)進(jìn)行金屬連線時，金屬線容易 在深隔離槽處出現(xiàn)斷裂。圖8:被動驅(qū)動陣列剖面圖和3d結(jié)構(gòu)圖mqwp-lineitosapphire(a)剖面圖n-linc(b) 3d結(jié)構(gòu)圖資料來源:micro_led顯示技術(shù)研究進(jìn)展邰建矚,川財(cái)證券研究所單片集成式與晶粒轉(zhuǎn)移式-主動驅(qū)動以主動方式驅(qū)動的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(nxn個led),然后將陣列整體倒裝 到驅(qū)動基板上。這種結(jié)構(gòu)一次可以轉(zhuǎn)移多個led發(fā)光單元，但是它無法解決 彩色化問題，而從同一個基底有選擇的生長出三種波長的

39、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160口田之間，結(jié)合巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)行 晶粒到驅(qū)動基底的大批量轉(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。1 9:單片集成式和晶粒轉(zhuǎn)移式芯片剖面圖和3d結(jié)構(gòu)圖mqw(a)的面圖-linc(b) 3d結(jié)構(gòu)圖資料來源:micro_led顯示技術(shù)研究進(jìn)展_邰建鶻,川財(cái)證券研究所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 dev

40、ices)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l(xiāng)ed顯示 屏的制造。圖10: smd小間距顯示單元制造技術(shù)路線smd技術(shù)路線(led芯片8mmsmd燈珠貼片 回流焊顯示模組資料來源:高密度小間距l(xiāng)ed顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)尹景隆,川財(cái)證券研芫所cob (chip on board)技術(shù)路線是將驅(qū)動ic焊接直接焊接在顯示基板后表面

41、 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。1 11: cob小間距顯示單元制造技術(shù)路線集成封裝技術(shù)路線led芯片顯示模組顯示單元分立燈珠裝配到pcb板上困難困難w 0.5mm困難高（二次封裝）差長期觀看視覺疲勞燈珠封裝：億光、國星顯示屏：利亞德、洲明畫而柔和人眼舒適度高索尼、希達(dá)電子、三星資料來源:高密度小間距l(xiāng)ed顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一尹景隆,川財(cái)證券研究所由于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

42、主要熱點(diǎn)方向。圖12: led顯示芯片封裝和組裝技術(shù)路線對比smd封裝技術(shù)集成封裝技術(shù)（cob）rgb三個芯片直接封裝在pcb板上容易容易 可行 低（工藝路徑短） 好（無支架、無二次回流焊、結(jié)構(gòu)防護(hù)性能好）資料來源:鬲密度小間距l(xiāng)ed顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)尹景隆,川財(cái)證券研所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?；蚱骷D(zhuǎn)移到目標(biāo)基板上或者電路上。表格5.micio led轉(zhuǎn)移技術(shù)主要內(nèi)容微印章轉(zhuǎn) 移技術(shù)（utp ）2015 年 xceleprint 公司報道了一種 elastomer stamp microtr

43、ansfer-printing 的技術(shù)（口tp）。首 先將led制備在插入有中間層（犧牲層）的襯底上，然后噴涂上有機(jī)封裝涂層，除去犧牲層后 使用彈性轉(zhuǎn)移印章將器件轉(zhuǎn)移到其他基板上。報道中轉(zhuǎn)移的器件尺寸40nmx40nm,厚度為1 nm,間距在20 um左右。整個轉(zhuǎn)移過程需要30s,并且良率大于99.9%。流體自對 2017年elux公司申請了此項(xiàng)技術(shù)專利，襯底有井狀接觸位，micro led隨懸浮液流動時便會被準(zhǔn)技術(shù)底部井捕獲，最后進(jìn)行退火處理micro led和襯底形成電氣連接。資料來源:micro_led顯示技術(shù)研究進(jìn)展邰建鵬,川財(cái)證券研究所3）彩色化技術(shù)彩色化是micro led顯示商業(yè)

44、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。表格6.彩色化路線項(xiàng)目主要內(nèi)容uv/藍(lán)光led+發(fā)光介質(zhì)法發(fā)光介質(zhì)一般分為熒光粉和量子點(diǎn)，但由于熒光粉顆粒大，不適合應(yīng)用到小尺寸micro led中， 如今研究熱點(diǎn)的是量子點(diǎn)技術(shù)。qled又稱量子點(diǎn)顯示技術(shù)。利用量子尺寸效應(yīng)再施加為電場或者 光壓，量子點(diǎn)便會發(fā)出不同頻率的光。在顯示領(lǐng)域，量子點(diǎn)在藍(lán)光/uv照射下進(jìn)行光致發(fā)光，產(chǎn) 生紅光與綠光，并同部分透過的藍(lán)光混合形成白光，進(jìn)而在電源驅(qū)動下發(fā)光顯示。由于量子點(diǎn)發(fā)光二極管具有發(fā)光效率高、窄帶寬、帶隙易設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，使它可以作為很好的發(fā)光 源。與普通的

45、ingan藍(lán)光激發(fā)熒光粉合成白光的led不同，qled可以提供多種色彩。因此小尺 寸的qled在micro led顯示彩色化領(lǐng)域也是一種可行的方案。透:鏡合成利用透鏡將三色led光線進(jìn)行合成也是一種彩色化方案，liu團(tuán)隊(duì)制作的micro led投影原型機(jī) 的工作原理為先將視頻信號轉(zhuǎn)化為rgb三色信號，然后分別將三色信號控制對應(yīng)led芯片。最后 使用光學(xué)結(jié)構(gòu)將三色混合通過透鏡投影出去。這是一種全新的投影技術(shù)，相比于lcos、dlp、 lcd顯示，它結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕、光效率更高，可靠性更高。rgb2016年peng等采用cob技術(shù)在透明石英基板上制作了 5 x 5 x 3 rgb全彩led

46、ots micro led顯示器。整個面板尺寸為5 mm x 5 mmo其中紅色led使用gaas材料并且為垂直結(jié)構(gòu)，藍(lán) 光和綠光led使用gan材料結(jié)構(gòu)且為水平結(jié)構(gòu)。通過cob技術(shù)將led芯片轉(zhuǎn)移到透明襯底的陰 極線上，然后通過飛線進(jìn)行陽極的連接。由于驅(qū)動三色led所需的電壓各不相同，因此此種方法 還未實(shí)現(xiàn)對面板灰度的控制。與此類似的還有中科院xue團(tuán)隊(duì)制作的可變色micro led顯示陣 列。上述方法采用橫向排列rgb led實(shí)現(xiàn)彩色化。還有一種垂直堆疊方式，就是將rgb三個芯 片做成“三明治”結(jié)構(gòu)，三種芯片是透明的，并且可以獨(dú)立尋址，通過控制控制pwm電壓占空比 來合成所需要的顏色。這種

47、垂直結(jié)構(gòu)相比于水平結(jié)構(gòu)可以縮小2/3的占用面積，但對于尋址、金 屬化、布線、驅(qū)動電路等依然是設(shè)計(jì)難點(diǎn)。c-mkang團(tuán)隊(duì)研制出了數(shù)量為8x8像素陣列，芯片 尺寸為800|imx800 nni。其通過調(diào)節(jié)控制綠光和藍(lán)光的pwm電壓不同占空比得到了一個像素從 藍(lán)到綠的色度圖。資料來源:高密度小間距l(xiāng)ed顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一尹景隆,川財(cái)證券研究所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，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

48、間距l(xiāng)ed顯示技術(shù)，只是led芯片尺 寸不同。micro led的芯片大約在10 口 m (0.01mm)量級，而mini led則是 在100 |im (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l(xiāng)ed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l(xiāng)ed顯示屏像素間距能達(dá)到0.8mm和0

49、. 5mm,目前能做到的最小像素間距在0.49 mmomicro led需要使用光刻技術(shù)的驅(qū)動基板，而mini led可以使用光刻技術(shù)的 驅(qū)動基板，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。led顯示對比241 . micro led 與mini led顯示的比較2.4. lcdoled micro ledminiled 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m

50、icro ledo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 ledmini led與oled均屬于主動型自發(fā)光顯示，光的利用率高。而 lcd則是被動型發(fā)光顯示，面板本身不發(fā)光，需要背光源提供光源。目前l(fā)ed 背光的lcd在市場上仍然占據(jù)主導(dǎo)位置。雖然有0led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)和普眾的價格，目前以及以后 幾年也仍然會是主流。作為被動式發(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)?lcd面板透過率只有3%-8

51、%,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-ledmini 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。miniled 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

52、可以同時解決上述問題。1 13:各種顯示技術(shù)性能對比表現(xiàn)lcdoledmicro-ledmini-led rgbmini-led +lcd亮度(cd m2)500100010730001000發(fā)光效率低中高高低能耗中中低低中對比度中(5000: 1)非常高(>10000: 1)非常高(>10m: 1)非常高(>10m: 1)高(>5000: 1)響應(yīng)時間msusnsnsms工作溫度/c0602070-50120-50-120060圖像殘留低高無無低壽命中低高高中透明性低中高低低折疊性很差好好中很差成本低中高高低適應(yīng)尺寸小中大小中無限制大、超大小中大到達(dá)解析度8k4k8k

53、8k8k到汰ppi2300潟00210002402300資料來源:mini_led顯示與micro_led顯示淺析一林偉瀚,川財(cái)證券研究所目前手機(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)時間一般在兩年以內(nèi)，影響較 ??；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

54、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，隨著第三代顯示的需求推動和技術(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.，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夕卜，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 lightemitting diode, qled)顯示、 術(shù)。圖14:不同平板顯示的結(jié)構(gòu)及材