Micro LED照亮透明顯示爆發(fā)大道

    顯示和透明的結(jié)合，必然能碰撞出更多前所未有的應(yīng)用場(chǎng)景。但是，何種顯示技術(shù)最適合于透明顯示呢？LCD、OLED到Micro LED的不斷嘗試，已經(jīng)找到“正確答案”！

    Micro LED顯示技術(shù)，贏得透明顯示路線之爭(zhēng)

    在2024 WAIC上，聯(lián)想帶來(lái)了全球首款透明顯示屏筆記本電腦，其采用了一塊17寸全透明的Micro LED屏幕。友達(dá)在Touch Taiwan 2024活動(dòng)中展示全球最大30英寸裸眼3D Micro LED雙層顯示器。此前，友達(dá)還在ISE 2024上展出一款適用于多種場(chǎng)景的60英寸透明Micro LED顯示器。 CES 2024 展會(huì)上，三星展示了其首款透明 MicroLED 屏幕。CITE 2024上，天馬微電子展示8.07"高PPI透明異形Micro LED顯示屏，PPI達(dá)167，透過(guò)率達(dá)55%，全屏亮度>1500nits……

    拒不完全統(tǒng)計(jì)，2023年到目前，全球超過(guò)15家企業(yè)展示了各種Micro LED透明顯示產(chǎn)品，市場(chǎng)覆蓋車載、商顯、IT與消費(fèi)、3D等多種場(chǎng)景，既有透明一體機(jī)、小尺寸透明顯示屏、也有滿足1*N拼接大屏需求的工程顯示單元產(chǎn)品。可以說(shuō)Micro LED透明市場(chǎng)的創(chuàng)新、創(chuàng)意，正在進(jìn)入全面開花階段。

    那么，在不同顯示技術(shù)中，Micro LED為何能吸引更多的“透明顯示創(chuàng)新力量”呢？答案在于，LCD和OLED兩大顯示技術(shù)都有自己的“不適合透明化”的缺點(diǎn)。

    首先，LCD技術(shù)的顯示設(shè)備需要背光源提供亮度。而透明顯示的LCD必然需要把背光源做成側(cè)邊式的。這種側(cè)邊的窄條形背光源，體積小、形態(tài)特殊、性能高度受限。特別是面向大尺寸透明顯示時(shí)，其亮度往往不夠高，使得畫面顯示的效果大打折扣。

    此外，液晶背光源照明系統(tǒng)，對(duì)于LCD透明屏上非像素的透明位置，也有照亮作用。這讓LCD透明屏顯示畫面的像素和非顯示透明部分的對(duì)比度反差很難“很大”，進(jìn)而進(jìn)一步影響畫質(zhì)效果。

    第二，OLED技術(shù)的透明屏，目前產(chǎn)品不少，最大覆蓋到77英寸，且可以設(shè)計(jì)成支持拼接應(yīng)用的產(chǎn)品。但是，OLED顯示技術(shù)一直以來(lái)亮度表現(xiàn)力不佳。例如，IT屏上使用雙層串聯(lián)OLED結(jié)構(gòu)，就是為了提升亮度水平。而透明顯示，因?yàn)楹艽蟮钠聊幻娣e被用作透明結(jié)構(gòu)，而非OLED成像結(jié)構(gòu)，其亮度和透度之間的平衡亦面臨困難。而一旦亮度不充足，在高照明環(huán)境下，顯示效果就會(huì)下降。

    可以說(shuō)，LCD和OLED透明化應(yīng)用，最大的瓶頸就是“亮度如何提升”。而在這方面Micro LED擁有天然的優(yōu)勢(shì)。Micro LED應(yīng)用于透明屏可以輕松獲得1000尼特以上的亮度。這得益于LED技術(shù)高水平且在不斷提升的發(fā)光效率。——“現(xiàn)有顯示技術(shù)，Micro LED最容易實(shí)現(xiàn)高亮度下的高透度”，業(yè)內(nèi)專家如此表示。

    Micro LED透明顯示，亮和透都足夠

    對(duì)于Micro LED顯示在透明原理上的優(yōu)勢(shì)，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，除了LED自身的高光效、高亮度外，Micro LED晶體的小體積也是重大優(yōu)勢(shì)。

    即LCD和OLED透明屏的像素結(jié)構(gòu)，為了保持“足夠的亮度”都需要像素結(jié)構(gòu)滿足一定的面積。目前主流的OLED透明屏，像素等不透明結(jié)構(gòu)基本占據(jù)整體面板面積的一半，這是其透度無(wú)法大幅度提升的關(guān)鍵。

    對(duì)比而言，Micro LED晶體幾乎是真正的點(diǎn)發(fā)光。其小于50微米的尺寸結(jié)構(gòu)，讓其在顯示屏上的面積占比可下降到95%以下——即空出來(lái)足夠多的面積，為像素布線和透明結(jié)構(gòu)提供空間。同時(shí)，高亮度的LED集中成點(diǎn)發(fā)光，更有利于形成像素點(diǎn)與透明部分之間更高的對(duì)比度反差，在透明成像的色彩飽和度和立體感上更優(yōu)秀。

    甚至，利用Micro LED顯示像素顆粒更小的優(yōu)勢(shì)，友達(dá)開發(fā)了雙層Micro LED像素布局的裸眼3D顯示產(chǎn)品。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，未來(lái)甚至可能利用更小的Micro LED像素，制作多層透明Micro LED像素屏，實(shí)現(xiàn)更好的裸眼3D乃至立體全息顯示產(chǎn)品。

    除了亮度和透度矛盾的解決上，Micro LED微小的體積、極高的發(fā)光效率，能夠貢獻(xiàn)力量外；在透明顯示的透度和對(duì)比度效果的提升上，Micro LED也有一定的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)�，相比較液晶和OLED，Micro LED自身不僅顯示亮度更高；而且很容易做到在更寬的亮度可調(diào)范圍內(nèi)，保持色彩飽和度、準(zhǔn)確度，進(jìn)而能夠?yàn)橥该髌猎O(shè)計(jì)提供依據(jù)環(huán)境照度調(diào)整Micro LED亮度的更寬空間。

    當(dāng)然，作為一種發(fā)光技術(shù)，Micro LED不能自己成為屏幕——它需要基板。這方面，Micro LED也擁有優(yōu)勢(shì)。即一方面，Micro LED可以使用液晶和OLED上已經(jīng)成熟的AM TFT玻璃基板技術(shù)；另一方面，其也可以采用專為Micro LED顯示應(yīng)用開發(fā)的PM 玻璃基板產(chǎn)品。后者有利于在大尺寸顯示上，降低Micro LED顯示產(chǎn)品的成本。

    不過(guò)，雖然Micro LED對(duì)于透明屏擁有理論上最佳的“技術(shù)特性”，但是業(yè)內(nèi)人士依然表示Micro LED透明屏要想成為普適性產(chǎn)品，在技術(shù)成熟度、可靠性和成本等方面還有待完善。

    集成工藝，阻擋Micro LED透明顯示的最后枷鎖

    任何產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，首先就要面臨成本競(jìng)爭(zhēng)力的考驗(yàn)。目前，Micro LED透明顯示在這方面依然難以令人滿意。其根本原因是巨量轉(zhuǎn)移工藝不夠成熟和穩(wěn)定。

    Micro LED顯示，是將一個(gè)一個(gè)Micro LED晶體顆粒集成焊接到驅(qū)動(dòng)板上。對(duì)于2K的彩色顯示產(chǎn)品，就需要622萬(wàn)個(gè)以上的晶體顆粒的轉(zhuǎn)移、定位、集成和固定。同時(shí)，還要實(shí)現(xiàn)高效率和極高的成品率，才能有效控制產(chǎn)品的制造成本。顯然，這一過(guò)程并不容易。目前業(yè)界普遍認(rèn)為，巨量轉(zhuǎn)移直接集成技術(shù)需要6個(gè)9的良率才能真正規(guī)模量產(chǎn)。

    而對(duì)于透明顯示，Micro LED晶體集成又出現(xiàn)了新問(wèn)題：為了實(shí)現(xiàn)RGB像素更好的混光，子像素需要相鄰更近；即不再是均勻的放置，而是要區(qū)分像素發(fā)光區(qū)域和非發(fā)光透明區(qū)域。如果這樣設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的巨量轉(zhuǎn)移難度就會(huì)進(jìn)一步增加。

    不過(guò)，目前行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了MIP封裝技術(shù)，即先封裝為獨(dú)立的像素個(gè)體，再進(jìn)行巨量集成。這讓巨量轉(zhuǎn)移的成品率需求下降了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，并讓缺陷的檢測(cè)和修復(fù)難度也大幅下降。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，專門設(shè)計(jì)透明MIP封裝結(jié)構(gòu)和透明屏集成系統(tǒng)、采用PM玻璃驅(qū)動(dòng)，應(yīng)能在現(xiàn)有技術(shù)條件下大幅度降低產(chǎn)品工藝難度和成本。

    總之，透明屏的Micro LED技術(shù)，需要在巨量轉(zhuǎn)移工藝上持續(xù)努力、在成本上不斷進(jìn)步，更為重要的是探索其獨(dú)特的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路與產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)。進(jìn)而形成應(yīng)用創(chuàng)新和生產(chǎn)創(chuàng)新的良性互動(dòng)。從行業(yè)成長(zhǎng)角度看，早期Micro LED透明屏不一定要全面向櫥窗透明廣告等成本敏感領(lǐng)域進(jìn)攻，可以在更高端和創(chuàng)意的應(yīng)用市場(chǎng)、即擁有更高成本承受力的市場(chǎng)領(lǐng)域優(yōu)先拓展。

    業(yè)內(nèi)人士指出，未來(lái)三到五年，是Micro LED顯示加速發(fā)展和爆發(fā)的關(guān)鍵期，也是透明Micro LED顯示從技術(shù)原型向落地應(yīng)用轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵期。Micro LED透明顯示和創(chuàng)意產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)的行業(yè)格局必然再掀高峰。短期內(nèi)，Micro LED透明顯示將與OLED透明屏形成競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，長(zhǎng)期看Micro LED透明顯示則具有統(tǒng)一透明顯示市場(chǎng)的可能�！�—Micro LED透明顯示是LED直顯行業(yè)必須高度關(guān)注的重要差異化產(chǎn)品機(jī)遇。