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林雨洁:Micro-LED Display的征战之路

发布时间:2019/12/16 15:27:32   编辑:中华液晶网
提要: 从很多人看一个屏幕,到现在一人拥有非常多的屏幕,甚至同时间在看很多屏幕,我想在座各位现在手边可能有note book,然后手机同时在使用。现在可以说是display everywhere。
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企业先进、学术的各位前辈们,大家好,我是林雨洁,来自台湾的友达光电。我在台友达光电是负责前瞻技术研究中心,Micro-LED其实是我们投入非常久的一个技术。所以今天我想特别以Micro-LED显示器的征战之路这个主题来跟各位分享一下,我们开发这么久在产业化之路上面的一些看法。从很多人看一个屏幕,到现在一人拥有非常多的屏幕,甚至同时间在看很多屏幕,我想在座各位现在手边可能有note book,然后手机同时在使用。现在可以说是display everywhere。显示器已经成为人类生活中最重要最普遍的界面,也是视线最关注的焦点,我想跟各位在家里看屏幕的时间,甚至比放在另一半身上的眼光时间还要更长。

林雨洁.jpg

友达光电:林雨洁

显示器厂商一路走来的变化跟发展其实也非常有趣,屏幕的可随处可见,代表着过去各大显示器厂商在各种显示技术上面的努力,所造成这样子的一个非常厉害的结果。当然TFT-LCD是这一切最重要的贡献者。所以在现在的显示器业界来讲的话,TFT-LCD还是占据最大的份额。随着时间的演进,大家越来越普遍的使用显示器之后,会对显示器的要求日渐提升。新一代的显示器像是OLED或是Micro-LED,自发光型的显示器就承载了大家对未来显示的一些期待。大家在思考未来什么叫做完美的显示器的时候, 其实对 Micro-LED非常有期待的。不过尽管如此,它毕竟是一个相对比较新兴的显示技术,短期内要大量地取代主流显示器,可能还需要花一些时间成熟,前面几位先进代表和院士所提到的这个成熟过程可能是需要一些时间的发展。所以我们认为比较好的定位会是在高附加价值或者是比较前瞻的应用上面。跟其他的显示技术博得一席之地。

刚刚前面讲的其实也提到了一些,Micro-LED的应用,我想在一些穿戴及眼镜方面的技术,Micro-LED也是一个非常值得期待的技术。Micro-LED的技术从2012年11月SONY算是第1次在世界公开展出crystal电视之后,就引起了相当热烈的讨论。我们知道LED形式过去其实大部分是担任幕后的角色,当然现在在背光第一次从背光走到目前,其实表现得非常令人惊艳。同时间段就像今天的会场一样,大尺寸的电视墙本来大部分就是LED的重要的地方,所以第一个出现在电视尺寸其实并不意外,但是我们可以看到在过去几年当中,中小尺寸的发展就比较沉寂了一点。经过我们多年的研究之后,我们很努力的在2018年的SID, 友达算是第一次公开展出了,达到8寸的高PPI的Micro-led显示技术。从此产业变得非常的热闹,也就是所谓的百家争鸣的时代。陆续的我们可以看到,不管是传统的显示器厂商,或者是非常多的新创的技术企业,也都在2018年到2019年陆续交出非常好的成绩。但我们可以看到非常多的显示,非常多的展示在各式各样的展会发生。所以可以看到, 2019年是非常热闹的。也就是说其实越来越多的投入, 供应链越来越完备,那产业的发展当然就会快速地接近成熟。今年将接近尾声,我想这么热闹的景象对我们接下来发展是更具信心的。显示器在过去其实一直不断的在进行规格的提升。5G跟AIOT时代的来临,其实对显示器产业带来了很大的冲击。这样的冲击应该算是非常良性的刺激,因为资讯传递的速度越来越快,所承载的硬件的需求也会变得越来越重要。前面的院士所提到的这么多的信息,也许推动5G的普及,会推动8K的进展,同时间也会让很多地方的资讯传递变得非常的方便,也代表了我们会需要很多的界面来让人真的可以感受到这些资讯。所以这些新的应用不断的出现,也为显示器带来的各种各样的可能性。比方说以智能汽车的出现,其实开始慢慢的逐步进入自驾的阶段,人其实在驾驶的时候并不需要非常关专注在路况上面,也就是说其实视线如果可以离开路况,大家就会有更多的时间把你的眼目光放在屏幕上。同时间以医疗来看,医疗现在非常多的状况也是不只是仰赖人眼在A.I.的进步之下,其实也会需要非常多的监测,监测如何把它变成是更精准的显示,显示器的进步也是非常的重要的。同时间比方说智慧的娱乐教育,新零售其实对显示器的期待跟依赖也越来越多,所以我们想先讨论一下这些新兴应用的趋势,对于未来显示器的期待,然后来定调我们在显示技术上应该努力的方向。简单归类为来显示器的需求了,过去几年我们大概在这个规格上有持续不断的进步,所谓的规格一般来说,希望显示技术可以达到栩栩如生的画质表现,包含越来越高的解析度,越来越快的反应速度,越来越丰富的色彩,甚至是更立体的一个显示,这些都促进了显示器的技术不断的进化,不管是在刚刚提到的解析度PPI或者是色彩对比方面,都让显示器的业者有非常多的题目可以努力,然后逐步让大家的技术能力推到极限。所以大家开始去思考一个问题,过去的显示器就是方方正正地从CRT把它变成平板,它有波形画的效果,但是原则上它还是一个方方正正的画框,所以当我真的需要它显示器放在各式各样不同的位置的时候,其实就会期待它融入在我们生活各式各样的不同的设计之中。所以设计的自由度就开始变成大家挑战的目标。所以我们在认为如果可以有一个自由形态的显示器的话,其实对于显示器得无所不在会有相当大的帮助。大家过去一直想象说显示器能不能像乐高积木一样随意的堆叠,或者可随意的弯折,我想现在市场上也开始有所谓可折叠式手机,或是自由形态,不同形状的手机的屏幕出现,这对Micro-led的来说,这都是非常容易发挥的地方。同时间我们刚提到大家这么依赖的显示器,你会希望在各式各样的场合都可以用得到它,比方说在户外的时候,你也许还是需要看很多资讯,可是在户外我们其实会发现一个问题,阳光下其实大部分的显示荧幕是非常不容易阅读的。还有另外一件事情就是,我们既然这么依赖显示器,其实它会需要长时间的可以被使用,比如一直是找地方充电,所以怎么样让这些行动上的应用都可以得到满足,也是接下来会对显示技术非常大的期待。迄今其实主流的显示器还有一些限制,不太容易同时达到这么多的要求。所以我们认为Micro-led显示器其实为什么会成为大家认为的最终极的显示器,是因为它真的很有机会,且符合未来显示器的每一项期待。首先它是无机的组成,我们刚提到无机的组织在各式各样的应用场景,其实它可能会需要非常多的可靠度的,要通过很多可靠度的测试。我们如果想要带给我们显示去上山、下海,在沙漠、冰天雪地,各式各样地方都可以运用的话,Micro-led显示非常重要的。那LED本身是一个无机的材料,基本上它是一个非常强健的体质。同时我们刚提到他有机会像乐高这样子的对折, 换言之,其实当我们真的需要像台上这么大的显示器的时候,我们可能不会像过去几十年在追逐的盖一个世代线,甚至到12代线来达到这样子的一个显示屏,我们可能只需要做一小小块的Micro-led显示器,就可以很完美的把它拼接起来,这对制造工艺上其实也是一个非常颠覆性的发展,对显示器产业在调整整个体制上面,让整个资本支出的架构也有大幅度的降低,也是一个很有帮助的方向。我想显示器走到最后,其实大家会希望它不只是一个显示器,他也是一个可以跟你互动的一个器件, 互动的重点就是怎么样可以感知这个部分。在Micro-led,其实是提供了一个非常好的平台。但真正想要落实 Micro-led在显示应用上还有非常多努力的空间了,由于技术还在开发当中,刚刚其实前面几页也显示出来,不同的业者在不同的应用上面在做努力,供应链都还在建立的阶段。所以我们在Micro-led已经切入的应用也必须要有一些取舍,我们列出来是到目前为止比较多人讨论的Micro-led相关的应用。目前市面上已经可以看到超大尺寸的电视墙或是电视的应用了。同时间我们也看到非常充满未来感的透明显示器,在很多业者也都做了很好的展示。尤其大家做显示这么久,在看科幻电影的时候,都想说我们什么时候有一个非常漂亮的透明显示器,真的找到一个非常好的透明显示器的技术的方案: Micro-led。在现阶段产业发展的时候,其实还是很重要的,一开始会有一些成本的限制,所以我们其实会看到现在非常普及的手机其实是比较困难一点的,因为它是在荧幕上面要求的性价比是非常的高,又是非常高的解析度。所以我想我们接下来会比较针对前面几项应用来做比较多的讨论。刚刚提到透明显示器,我们看到技术上有很好的展示,不过我想在真的要把他推到应用上有一个蛮重要的部分,就是必须要把应用做得更到位。显示透明,显示的问题就是如他是自发光显示还有很好的透明度,可是会有一个问题不容易呈现,黑色在显示上面非常重要一件事情,同时间我们也知道,最powerful的透明显示器应用,大概就是所谓的扩增实境,真的要让它发挥最大的价值,其实需要非常庞大的运算,你才可以把影像这跟实际实景结合非常的好,所以这个部分我想是需要产业链, 包含整个到终端应用这边同步的努力才会有比较成功的一个发展。目前为止我发现在应用上面大家投入越来越多,所以这个是非常可以期待的。

再下来我们谈到大尺寸的部分,我想刚提过拼接屏,其实除了刚刚讲的可以减少制造的投入的初期成本之外,有一个很好的好处,就是说比方说现在大尺寸的显示器,一般随便都是谈4K,甚至在谈8K Micro-Led的话,怎么样做到很好的良率,其实已4K来计算,我们必须要做到6个9。所以如果把化整为零做成拼接的时候,其实你就可以有机会比较快速的达到量产程度。再过来,其实在拼接来讲,其实有一个非常重要的挑战,就是说当我需要解析度的PPI越来越高的时候,代表像素之间的间距会变得越来越近,这会变道碰面临到许多工艺上的挑战。在这里我们大概要出来说,大致上我们认为大概到100PP I以上,用拼接还有机会,但是100PP I以下,其实因为快速减去已经小于250, 其实是相对的非常挑战。同时间除了LED必须要拼接的技术之外,我们在背板上面的的设计也需要很多的精进,包含怎么样做精密的切割,镜面的组装,一般显示器其实边缘都是有些走线的位置,怎么样把它挪到里面,这都是我们非常重要的发展。友达光电在这个地方也投入非常多的时间来做开发。

接下来进到我们其实过去的展演一直在做专注的车应用,我们刚才已经提到了非常多,就是说Micro-led是车用显示器里面的最佳选择。不过有一件事情也是我们必须要持续努力的,就是到目前为止,Micro-led的自由形态的展演还不太充足。因为时间关系我后面有加速一点,其实刚前面讲院士这边也提到了,红光其实是一个蛮大的挑战,主要原因就是红色、绿色蓝色他是不一样,结构跟材料我们会面临到我们刚刚讲最好的优势是在可靠度,可是他在不同的温宽之下,红色和蓝绿色不同的表现其实会造成,如果我们在车用上面去应用,它也许随着时间的变化,它颜色就跑掉了,这是一个蛮大的挑战。所以我们如果真的要落实来去思考产业化怎么样选择,其实是一个很重要事情。陈述刚刚领导所勤勉大家的有时候最优的技术,也许不是最适合进入一开始进入量产的技术,所以友达光电我们开始去思考怎么样可以掀起的让技术早入早日进入量产!我想当真的真进入所谓的产品化投入产业的人,大家有钱赚,其实才有更大的能量网更优的技术去做开发。我想在这个部分,当然不外乎现在最大挑战是LED上面的一些效率以及均匀度方面的问题。刚才我们提到红光其实不只是红光,在LED微小化上面也都可以看到,效率其实是有做到一些牺牲的。所以当然我们期待Micro-led可以像一般的LED照明这么省电的时候,实际上现在还有一些必须努力的空间。另外其实在均匀度上面也是一个比较重要的课题。很不幸,其实人眼大概是全世界最精密的光学显示器,只要三纳米的波长差异,人一眼就看得出来,也就是说,如果有三纳米以上的差距,其实人也就会觉得显示器不够漂亮,这怎么去突破这个问题,我们选择的其实是比较务实一点做法,我们让蓝光来当主要的发光器件,然后利用换成来去做红色跟绿色,各位可以看到这边的灯塔其实就显示了,当就算我的蓝光的变异有达到十几纳米,基本上我透过色转换成还是可以很把精准的红色跟绿色给呈现出来。这代表我们其实就可以比较专注的去解决蓝光的进步,然后让业者多一点时间去解决红光不同系统的一些改善的时间。除了这个之外,我们还要放进一些面板产业长期以来累积的画面优化的这些弄好跟经验,其实我们可以知道刚刚前面的来自微粉的不均匀度,我们怎么让他在面板上面呈现不出来,其实我们在面板过去二十几年的投入累积了很好的经验,所以必须要去做一些很聪明的,不管是计算补偿来把这件事情给抹平掉,这页以及这个部分其实就看到我们实际上的成果可以把不均匀度的画面做的非常好的补偿。我们在谈所谓的产业化之路,其他制造方法会与时俱进,随着各个段不同的进步,比方说LED的进步、移转、技术的进步、修补方式的进步。我想最终不可讳言的,其实一个技术要真正走到产业化,需要上下有非常紧密的合作。我们刚提到良率提升修补的部分,其实是每一段都必须要去做努力,而且必须要互相去很紧密的对接的。学习确实是应该像拼图一样,真的完全无缝。但同时间应用端也变得非常重要,怎么样去找到一个合适的应用,去凸显他一开始的价值,怎么样把它的价值可以做得最好的发挥,这个部分面板厂来在这个画纸别提跟以及归还部分,必须要给我们的客户有非常好的一个对接。所以大家其实是不只要握手,还必须抱在一起的,好好去合作,才会真的走到产业化。最终我想大家做一个简单的结论,今天很遗憾的,我没有办法帮我们在8月份台湾,它是台湾的展演的两片12寸的车,用Micro-led显示器带来现场,不过大家如果有机会过到台湾来访问的话,其实还蛮欢迎各位来拜访我们的。我们在8月份的讲演已经成功地把micro/ mini的显示画质提升到一定的境界,那也是回去开始把它呈现出,如果真的把它变成倒车用的应用的时候,它会长什么样子?我想诚如刚刚所讲的,我们知道我们也相信Micro-led一定会是最终极的显示技术,可是如何选择最适合的量产方法,让它逐步地走向产业化,是我们接下来非常重要的功课,我们希望大家一起努力来达成这件事这个目标,谢谢大家。


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