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          三星布局這么多XED,次世代顯示誰能稱王

          2021-07-12 10:05 來源:投影時代網

          下一代彩電的主流技術是什么?2003-2004年的時候,對這個問題行業給出過超薄背投、PDP等離子、LCD液晶顯示、佳能等的SED等諸多完全不同的路線選擇。

          今天,行業再次面臨這樣一個問題。比如:TCL華星光電已經在推進印刷顯示8.5代線的設計和建設計劃、lg則在韓國正在建設10.5代蒸鍍W-OLED生產線。

          三星布局這么多XED,次世代顯示誰能稱王

          雖然,行業預計激光電視也是一個不錯的大尺寸技術。但是,基于其可能的成本瓶頸和顯示效果限制,激光電視被認為更可能是一種主流之外的補充技術。而蘋果帶頭投資的micro-led技術,也看不到在主流彩電顯示尺寸上和現有的液晶、W-OLED技術對抗的競爭力。

          因此,似乎OLED最可能成為下一代電視主流技術——除了三星還有更多的想法。作為全球十余年來的彩電市場第一品牌,三星正在嘗試“盡可能”多的技術選項,以此避免和全球彩電第二品牌LG的“同質沖突”。

          三星的路線選擇,看似多,卻未必強大

          首先,三星布局了一種叫做QD-OLED的顯示屏幕技術。三星電子的相關負責人,一直表示“LGD的白光OLED(WOLED)不是我們電視技術進化方向”。甚至三星電子VD事業部負責人在今年4月21日與IT朝鮮的電話訪談中表示: “我們并無計劃購買品質更低的產品?!薄渲?,品質更低的產品,就是指LG的W-OLED。

          與LG的w-OLED不同,三星QD-OLED技術,采用藍光OLED陣列,并配合QD材料的轉化膜,實現彩色化。LG的技術則采用白光OLED陣列,用傳統彩色慮光膜實現彩色化。理論上,QD-OLED至少要比LG的技術色彩上占優勢,同時單一藍光OLED陣列的蒸鍍成型和材料結構一致性也會更容易保障。不過額外增加的QD材料轉化薄膜,要比傳統彩色慮光膜,更缺乏工程與材料經驗。

          第二,三星還布局了一種叫做量子點nanorod LED(Quantum dot Nanorod LED,QNED)的顯示新技術。市場調研機構UBI Research表示,通過分析三星顯示申請的160項專利得出一個結論:三星顯示已經完成了QNED結構的開發工作。

          QNED采用氧化物TFT和量子點彩色濾光片技術——后者與QD-OLED技術的濾光轉化膜技術一致。同時,QNED不再用藍色OLED作為基本發光陣列,而是采用nanorod LED,即納米量子點LED技術。后者是一種全新的材料產品。三星現有技術路線是用噴墨打印技術,幫助nanorod LED形成膜結構陣列。

          理論上,nanorod LED的壽命表現會遠好于OLED材料。其技術難點是如何保障每一個亞像素結構中,含有相同的nanorod LED;或者可以有效調節含有不同數量nanorod LED結構的亞像素點,處于相同效能的工作狀態。目前,三星專利表明,三星Nanorod LED成膜矩陣技術上,是以上兩個方向同時發力,實現均勻的亞像素發光能力。

          值得一提的是,LG也在研發Nanorod LED顯示技術的產品。納米量子點LED渴望成為一個行業發光新材料的研發新中心。

          第三,三星也進行了另一些新技術的嘗試。比如,2020年推出的激光電視產品;此前三年努力實踐的micro-led直接顯示產品“THE wall”;以及在藍色micro-led薄膜陣列上使用QD量子點轉化膜的彩色顯示技術方案;甚至三星還在研發用印刷技術制造QD量子點電致發光材料的顯示面板技術。這些技術中,除了激光電視,名字里總是帶有一個“ED”標簽,即半導體發光的含義。三星一系列新技術彩電顯示方向,可統稱為“XED”。

          由此可見,三星在下一代彩電面板技術上還沒有“最終實現決定性的戰略決策”,而是在嘗試各種不同技術路線的選擇。但是,采用自發光結構和半導體發光技術(不管是OLED有機半導體、LED無機半導體、QD量子點半導體、micro等微型半導體,還是nanorod等納米半導體),并需要應用到氧化物TFT技術,以及蒸鍍、印刷或者巨量轉移等成膜工藝。

          材料和工藝兩座高山,擋在下一代彩電面前

          作為全球彩電第一的三星,遲遲不能決定下一代技術的路線,本質反映的是下一代產品技術“沒有一個達到理想狀態”:僅僅是節能、高對比度、自發光這種優勢,下一代技術無法挑戰今天液晶平板的規模制造和成熟度競爭力。

          從材料角度看,OLED技術最為成熟。但是,作為彩電應用其依然面臨壽命均勻性、尤其是亮度水平上的一定限制。Micro LED技術的LED晶體材料,繼承整個LED產業鏈,雖然是新型技術,卻“上游高度成熟”,理論上可以迅速實現大量、高品質供應:但是,其在彩電這種高密度應用中,缺陷率是否達到極限化的需求,還需要實踐檢驗。而QD材料技術,現在相對成熟的是光致發光——即液晶QD背光源或者是三星QD轉換慮光膜那種材料技術;同時,電致發光的QD材料還高度不成熟,且無論那種QD材料成本都不菲。Nanorod LED材料是一種新的產品,全新的產品自然面臨一系列可知、未知的材料性技術難題。

          以上這些材料技術上,QD和OLED國內已經實現基本的技術積累,研發進度與國際巨頭差距不是很大;但是OLED的量產方面差距依然巨大。Micro LED產品,國內產業界擁有全球的產業鏈和研發優勢。Nanorod LED作為新型材料,全球主要研發國家之間的進度,不具有直觀可比性。

          從工藝角度看,氧化物TFT技術是高度成熟的。已經在液晶顯示上擁有10年的大規模應用和制造經驗。幾乎全球主流液晶面板企業都掌握有氧化物TFT技術。

          相對氧化物TFT沒有懸念的成熟性;噴墨印刷技術則處于“實驗”階段——即有小規模的試驗線試產,也缺乏大尺寸玻璃基板上的大規模工程實踐。噴墨印刷技術是OLED、QD、nanorod LED等三大材料像素畫成膜的主要技術方向之一。噴墨印刷顯示技術的成熟,同時離不開“油墨”設計技術,后者是另一大系列的材料技術工藝。

          另一方面,巨量轉移對應micro-led技術。轉移速度和可靠率是主要的技術難點?,F在實驗室路線方向不少,但是真正能夠實現彩電級分辨率大規模低成本制造的技術,還沒有出現。目前的巨量轉移主要支持液晶背光源或者極高售價的商用LED大屏產品應用。

          在工藝技術上,另一個比較成熟的是“蒸鍍技術”。這一技術主要用于OLED顯示。全球中小尺寸OLED面板,如手機屏幕都采用這一技術。LG的W-OLED大尺寸面板也采用這一技術;三星計劃中的QD-OLED技術也應用蒸鍍技術。這種技術在中小尺寸線上高度成熟。但是,蒸鍍工藝天然的對大尺寸玻璃基板不夠友好,同時昂貴的OLED材料浪費嚴重。這是導致大尺寸OLED顯示發展緩慢的核心因素。我國的TCL和日系OLED廠商,相對更看好噴墨印刷技術在大尺寸OLED上的應用可行性。

          以上這些關鍵工藝技術,必然會涉及到眾多專用設備:蒸鍍機、噴墨印刷機、巨量轉移設備等,現在主要是日韓企業在研發上優勢明顯。歐美企業因為其整體顯示產業鏈的缺失,相關設備研發進度擁有一定產業實踐上的困難。我國的國內企業則在相應技術裝備上處于起步階段,甚至尚未起步?!问来@示核心工藝設備上,我國企業只是在光刻和蝕刻這一金屬氧化物TFT工藝的核心設備上能夠自給自足。

          綜上所述,可以看到無論是材料還是工藝上,一個堪稱完美的次世代顯示方案現在還是難以組合出來。尤其是隨著研發創新的深入,哪些難點會被迅速突破、哪些難點可能成為一個技術的生死劫,未為可知。這是三星多個技術路線,廣泛布局各種XED的核心理由。這也決定了本土面板企業可能不會急于推出下一代面板產品,而是將長期以技術研發儲備為核心。液晶電視的主流地位再戰10年毫無壓力。

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