當前國內Mini LED技術發展基礎較好,上下游企業同時關注并積極參與研發,具備了一定國際競爭力。不過我們還是要謹防不具備發展條件的地方和企業以 Mini LED為噱頭進行過熱投資,造成資源浪費并對相關上下游產業造成負面影響。
發光二極管(LED)是我們如今生活中最常遇見和使用到的技術之一,小到智能手表和家中照明,大到舞臺布景和戶外廣告屏都可以看到它的身影,在社會經濟生活中起著重要的作用。不過LED技術真正大規模走進我們的生活也只是近20年左右的事。
1907年英國科學家Henry Round第一次推論半導體PN結(具單向導電性)在一定條件下可發光,為LED被發明奠定了基礎。1955年,美國無線電公司的Rubin Braunstein發現了砷化鎵(GaAs)與及其他半導體合金的紅外線放射作用,1961年德州儀器公司則率先生產出用于商業用途的紅外LED,直到今天該技術還廣泛應用在我們的遙控器中。到了1962年,美國的尼克·何倫亞克(Nick Holonyak Jr.)及其在通用電氣的團隊發明了可見光LED。
相比將電能轉化為熱能再轉化為光能的白熾燈,直接將電能轉化為光能LED,同電功率下除了有著更高的亮度和壽命,還節能8倍左右。因此LED被看作是掀起了自燈泡被發明以來照明史上的第二次革命,何倫亞克也被看作是“LED之父”。
到了20世紀90年代,當時在日本日亞工作的中村修二于氮化鎵(GaN)研究方面獲得重大突破,獲得了藍光LED。藍光是很難制造的顏色,它已經靠近可見光譜中最短的波長。藍光LED的發明,讓人們湊齊了光學三原色——紅、綠、藍,從而使LED能夠發出足夠亮的白光,大幅提高了照明效率。2014年諾貝爾物理學獎,被授予日本名古屋大學、名城大學教授赤崎勇,名古屋大學教授天野浩,以及美國加州大學圣芭芭拉分校教授、美籍日裔科學家中村修二,以表彰他們發明了藍色發光二極管(LED),并因此帶來的新型節能光源。
21世紀初,歷經一個世紀,在無數研究人員的努力下,LED以及可以發出所有的可見光,還包括紅外線和紫外線。更加高效節能的LED技術很快對全世界產生了革命性的影響,不僅是在照明和顯示領域,還影響了網絡、數據存儲、數據交換等諸多領域,從家電遙控器到智能手表屏幕,從交通信號燈到光纖網絡,都能看到LED技術的應用。
多國都將LED產業發展提升到國家戰略層面。在我國《戰略性新興產業分類(2018)》中,LED產業同樣在新型電子元器件及設備制造、節能研發與技術服務、電視機制造等領域占有重要地位。
顯示屏是LED技術應用最為主要的領域之一。LED顯示屏實現大規模應用約是在2000年以后,不過早期LED顯示屏有局限性,由于像素點間距大,甚至出現黑縫,主要運用在大型戶外廣告,適合遠距離觀看。2010年后出現了小間距技術,讓LED顯示屏應用范圍從戶外拓展至戶內場景,如會議、體育場所、電影院、商業零售等,應用場景多元化讓小間距LED的產值不斷走高。數據顯示,2018年小間距LED產值達到85億元,五年間翻了5倍。而2020年市場規模更將提高至177億元。
小間距LED技術方興未艾之際,點間距小于1mm的Mini-LED技術也開始在市場中出現,其不僅具有小間距LED無縫拼接、寬色域、低功率和長壽命等特點,同時還具有更好的防護性和更高的信息度,是在LED在性能、壽命、以及研發工藝上的革新。
今年全國兩會期間,在人民大會堂新聞發布廳與中外記者所在的梅地亞中心多功能廳,為會記者提供遠程5G+4K/8K超高清視頻交互的大屏幕,采用的便是Mini LED技術。
據悉,蘋果公司將2020年到2021年量產的六款新品將全系標配Mini-LED屏幕,并正計劃投資100億新臺幣(約合23.8億人民幣)在中國臺灣開設新工廠生產制造Mini-LED和Micro-LED屏幕。很多國內一線大廠早已局其中,既有康佳、創維、海信、TCL、小米、華為等終端廠商,也有京東方、華星光電、天馬、雷曼光電、洲明科技、瑞豐光電、國星光電、奧拓電子、維信諾等面板與封裝企業,以及三安光電、華燦、乾照、國星半導體等外延與芯片制造商。不完全統計,今年一季度,中國產業鏈投資于Mini/Micro-LED項目總共近150億元。
6月,我國首個Mini-LED商用顯示屏團體標準——《Mini-LED商用顯示屏通用技術規范》正式發布,規定了Mini-LED商用顯示屏的術語和定義、分類、技術要求、檢驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存要求,是該領域的基礎技術文件。
中國科學院院士江風益表示,Mini-LED商用顯示屏團體標準的發布是一件意義非凡的事情,對國內乃至國際顯示屏新技術、新產品、新業態的發展將具有重要的作用。它既有利于技術創新,也有利于產品制造和應用推廣,現實意義十分重大。
2019年,工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺聯合發布《超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022年)》,大力推進超高清視頻產業發展和相關領域的應用,到2022年超高清產業總體規模有望超過4萬億元??梢灶A見,疊加5G商用智能終端設備的技術革新,以Mini/Micro-LED等為代表的高清顯示技術還會引發更多的市場滲透,特別是在智能穿戴、車載顯示和家庭顯示等領域,還有著巨大的增量空間。
當前國內Mini LED技術發展基礎較好,上下游企業同時關注并積極參與研發,具備了一定國際競爭力。不過我們還是要謹防不具備發展條件的地方和企業以 Mini LED為噱頭進行過熱投資,造成資源浪費并對相關上下游產業造成負面影響。
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