Mini LED、Micro LED和量子点的黄金时代来了吗？？智能磁吸轨道灯图片

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Mini led、Micro LED和量子点的黄金时代来了吗？

2022-05-28    

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　　应用于显示器、AR/VR、汽车和电视等领域的LED家族产物在连续不停的创新中，这一大堆创新产物是否都可以商用了呢?

　　许多LED手艺都取得了重大突破，每个细分市场都有它自身的优势、劣势和成熟度。 MiniLED、micro LED和量子点，都对现有LED手艺造成极大袭击，然则，到现在为止，仔细考察每个细分市场都解释，它们大多数都还没有到达有收益的规模商用阶段。

　　Mini LEDs

　　作为背光照明光源，mini LED意味着更多数目的LED，然则比现在使用的LED更小，从而能够实现更薄的显示屏并改善局部对比度，这类似于OLED。在汽车应用中，它知足了行业对高对比度和亮度、曲面贴合性和耐用性的要求。Mini LED很容易在现有的晶圆厂中制造，而且已经可以轻松实现量产和芯片键合精度。

　　然则mini LED仍然面临一些挑战。对于智能手机应用，mini LED面临着OLED这个壮大对手，由于它们的性价比将其降级为只能应用于高端细分市场。直下式mini LED可实现局部调光;它们可用于曲面显示器，由此发生电视的成本预计比OLED版本低约20%至30%。然而，随着所使用的LED数目的增添，散热问题也随之泛起。此外，更多的局部调光区域需要更多数目的LED，从而增添了IC的数目。因此，为提高性能反而增添了成本，这是mini LED现存的一个主要挑战。

　　Micro LEDs

　　相比之下，micro LED在性能、手艺和基本结构方面都比mini LED更具突破性。Micro LED在响应时间和视角方面与现有OLED手艺相当，但在亮度、耐用性和功耗方面更优于OLED。

　　“从显示器设计师或OEM的角度来看，这项手艺还未成型，”Yole Développement的高级手艺和市场剖析师Eric Virey说。 “纵然那些剩余的难题被解决了，也还必须确立起供应链。因此，虽然我们可能会在未来几年看到一些令人印象深刻的micro LED产物，但数目一定是有限的。实现大规模商用至少还需要两到三年的时间。到那时，OLED或电致发光量子点等竞争手艺也将会生长起来。性能是一方面，但成本兼容性加倍主要。”

　　随着手艺的提高，micro LED有可靠的成本降低途径，可以在种种应用的高端市场竞争，如电视、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和可穿着装备。在智能手机领域，OLED的成本推动着micro LED在芯片尺寸方面到达其手艺极限。

　　Plessey Semiconductors是一家取得重大希望的供应商。该公司生产的用于耳机的micro LED显示器, 相较于传统OLED，实现了10倍的分辨率，100倍的对比度，以及高达1,000倍的亮度，而功耗仅为OLED的一半。2022年，Plessey还在CES上展示了其第一款搭载micro LED的AR/VR眼镜。Vuzix已设计在其下一代智能眼镜中放弃接纳OLED，转而接纳Plessey的micro LED手艺。

　　量子点

　　在差其余生长阶段存在三种量子点手艺：

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　　色彩转换量子点是一种“即插即用”手艺，三星在其“QLED”电视产物中应用，Vizio在其“P-Quantum”系列产物中也有应用。这种手艺在LCD显示器的背光中添加一层量子点薄膜，量子点能够未来自LED的蓝色光源转换为加倍纯净的蓝绿红三色纯色光，从而改善了色域、显示能效和/或亮度。

　　电致发光量子点或EL-QD则更具突破性，它没有从LED到量子点的色彩转换历程。

　　QD-OLED连系了OLED和QD色彩转换，使用蓝色OLED像素引发位于OLED顶部的图案化量子点，以转换红色和绿色像素。与接纳彩色滤光片的OLED手艺相比，它以更低的成本实现了更好的亮度和效率。

　　三星显示器(Samsung Display)最近证实它正在开发用于电视的大型QD-OLED面板，这是量子点和OLED手艺的连系。 它在量子点薄膜层后面使用蓝色OLED背光，可提供更高的亮度，更广的色彩局限，并可能降低生产成本。但，三星最近曾宣布于2022年4月确立投资审查委员会，该委员会将认真就三星生产QD-OLED电视面板的设计作出决议。 若是设计获得批准，预计将于2022年底或2022年头最先量产。问题是，三星设计在2022年最先试生产，那么这个设计是正常运转的设计，照样有点延迟的设计呢?

　　此外，在micro LED领域，Plessey与Nanoco Technologies互助，应用Nanoco的无镉量子点(CFQD)半导体纳米粒子手艺以缩小单片micro LED显示器的像素尺寸。Plessey将Nanoco CFQD量子点集成到蓝色LED晶圆的选定区域，以添加红光和绿光。这将当今最小的像素尺寸又缩小了难以置信的87%。这项工艺能够为AR/VR装备、手表和移动装备提供更小、更高分辨率的micro LED显示器，同时增强了显色性与能效。

　　各自为政可行吗?

　　凭证LED种种手艺的差异，以及实现这些手艺需要从现有质料、流程和供应链中举行多洪水平的转变，只有互助才是最有用的途径，可以实现更快速的开发和成本的降低。“确立同伴关系对创新和产物生长至关主要，尤其在战胜要害手艺瓶颈上，”LEDinside研究协理Roger Chu说。 “若是没有互助同伴关系，那些小众前沿手艺可能无法乐成生长。”

　　Roger还说道：“现在，人们普遍以为，一旦micro LED芯片和巨量转移手艺准备好了，制造商就可以乐成生产micro LED显示器了。现实上，micro LED手艺尚未成熟，在差其余制造工艺中仍然面临许多瓶颈。 因此，相关领域的制造商必须通力互助，在手艺开发方面做更多的投入。”

　　Yole公司的Virey在OLED和EL-QD领域也表达了相同的意见。“OLED或EL-QD的质料涣散在墨水中，被印刷到晶体管背板上。我们看到许多自力的量子点质料公司都在开发自己的质料，而许多领先的显示器制造商，如三星、TCL或BOE在起劲做好自己的开发以外，也与自力质料公司互助。协作至关主要。每一种质料都需要准确制造，以便与其他所有部件优越的配合。”

　　Virey进一步指出，micro LED的制造工艺和基本架构是截然差其余，将LED和显示器这两个行业连系在一起，共通点少之又少。流程和工具尚不存在，确立完整的供应链需要LED制造商、工具制造商、显示器制造商和种种micro LED初创者之间的协同事情，这些初创者往往是开发一些要害手艺的先行者。

　　最近一个互助的例子就是EV团体和Plessey最近宣布，将高性能GaN-on-silicon(GaN-on-Si)单片micro LED手艺引入AR应用的民众市场。

　　创新带来惊喜

　　凭证Virey的说法，迄今为止他至少看到过两个业内惊喜。 “在已往的两到三年里，micro LED从一个’永远不会奏效的疯狂想法’变身成为一种可靠的显示器手艺候选。想一想：要生产一个8K micro LED电视，需要组装近1亿个细菌巨细的微型LED，精度为1μm，不能有一个错误，而且必须在几分钟内完成，才气不辜负其成本。”

　　Virey弥补道：“当业界第一次讨论这个想法时，市场上最好的装配手艺可能需要数月或数年才气组装一台电视机。而现在，种种公司已经开发了许多大规模并行传输和组装方式，这使得micro LED越来越靠近现实。固然未来另有许多挑战，但这已不再是一个疯狂的想法了。”

　　他还谈到了三星的QD-OLED手艺。“坦率地说，我以为18个月以前还没有人认真看待它，但那时三星就可能已经马上确立其第一个晶圆厂了。这么快的可行性源于三星早已投入了大量的时间和款项划分用于启用QD-OLED所需的两大手艺：OLED和量子点。在三星意识到可以将它们组合成第三种手艺时，它已经划分在这两项手艺上取得了很大希望。”

　　挑战仍然许多，但LED市场正在迅速生长。包罗Apple、Plessey、三星、友达光电等在内的许多公司都在不停推进中。短期内将会有许多原型和新功效宣布出来，但从显示器设计师或OEM的角度来看，仍需要一些耐心。

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