不会「烧屏」的 micro LED,能帮助 iPhone 摆脱三星吗?

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2017-11-21 16:59

iPhone X 是首款采用 OLED 屏幕的 iPhone,尽管 DisplayMate 给予了这块 OLED 屏幕极高的评价,认为这是手机上最好的显示屏之一,但 OLED 屏幕在 iPhone 上的首秀并不完美。

iPhone X 发售后不久,苹果就对 OLED 屏幕的「烧屏」现象做出了解释

在长期使用过程中,OLED 显示屏也可能会显现出轻微的视觉变化。这也是一种正常现象,其中包括「图像残留」或「老化」。

除了「烧屏」之外,不少 iPhone X 用户还发现自己的手机屏幕出现绿线,甚至还有因为天气过于寒冷,手机触控失灵的问题——显然,采用 OLED 屏幕对 iPhone 来说,并不是一个稳妥的解决方案。

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苹果对 OLED 屏幕的调校能力仍有待提高,更何况三星还是 iPhone X 唯一的屏幕供应商。

以往,苹果总能对供应链展现出强大的掌控能力,但 OLED 屏幕让苹果受制于人。这并不符合苹果的做派,除了积极投资 LG 等 OLED 屏幕供应商之外,来自 Digitimes 的消息称,苹果正在与台积电、晶元光电等厂商合作,旨在推进全新的 micro LED 显示技术。

什么是 micro LED 技术?

LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是生活中最常见的光源之一,常见用途有 LED 灯泡、液晶显示屏背光灯、霓虹灯广告牌等。

(街边的 LED 广告牌,图片来源:Marcus Wendt

顾名思义,micro LED 就是将平日所见的 LED 显示器(比如霓虹灯广告牌之类的)微缩到微米(μm)级别,之后通过「巨量转移技术」(Mass Transfer)将数以百万计 RGB 三色的 micro LED 安装到屏幕基板上。

可以说,每个 micro LED 都是一个能够自发光的像素,可以单独驱动点亮,这点与 OLED 类似,相较于液晶 LCD 屏幕,micro LED 与 OLED 屏幕更为纤薄,对比度更高,屏幕反应时间也更快。

此外,由于 micro LED 属于无机发光二极管,也就不像 OLED 那样受到有机分子寿命的制约,因此也就不存在「烧屏」问题,同时亮度也可以得到进一步的提升。

(LCD、OLED、micro LED 对比,图片来源:Wikipedia

早在 2012 年,索尼就曾在 CES 上展出过 55 英寸的「Crystal LED Display」原型,在 1920*1080 分辨率的屏幕里,集成了 622 万颗微型 LED,使其对比度达到百万分之一,色域高达 140% NTSC。

在 2017 年的 CES 展会上,索尼再次展示了 970cm*270cm 的巨型「Crystal LED Display」,由 144 块 micro LED 屏幕拼接而成,分辨率达到 8K*2K 级别。索尼认为,这项技术用于电影院、博物馆、影剧院等对显示效果要求较高的场所。

(索尼 CES 展出的巨型「Crystal LED Display」,图片来源:SONY

除了苹果和索尼之外,还有不少业内巨头也都投资了 micro LED 相关企业:

  • 2016 年 10 月,Facebook 旗下的 VR 公司 Oculus 收购了爱尔兰公司 InfiniLED,目的是为了生产适用于 VR 领域的 micro LED 产品
  • 2017 年 5 月,富士康和夏普以 700 万美元入股 eLux,这是一家为 VR/AR 产品提供 micro LED 产品的初创公司
  • 2017 年 9 月,Google 以 1500 万美元的价格投资了瑞典 LED 厂商 Glo,占到了其 13% 以上的股权

(富士康工厂,图片来源:CNBC

苹果押注 micro LED,但 iPhone 可能还用不上

早在 2014 年 5 月份,苹果就收购了一家专注于 micro LED 技术的初创企业 LuxVue。2015 年 5 月,苹果在台湾龙潭设厂,秘密开展与 micro LED 技术相关的研发工作。

在 micro LED 行业标准尚未确立之前,苹果、索尼等玩家已经通过积极收购或自主研发的方式,抢先开始布局。

不过,micro LED 虽然优势很多,但目前最大的困境在于,micro LED 生产难度极大、成本过高,以致于很难做到量产。

首先,micro LED 晶体管的制造就是个问题。通常 micro LED 晶体管只有 5*5μm 大小,这就对工厂车间的无尘度、制造晶体管的微影技术提出了极高的要求。

资深市场技术分析师 Eric Virey 认为,现阶段,半导体代工厂比较符合 micro LED 晶体管的制造要求,而苹果与台积电合作,将会对 micro LED 晶体管的生产有所帮助。

(苹果 CEO 库克参观工厂,图片来源:Gsmdome

另一大问题是 micro LED 晶体管的良率。一般大小的 LED 晶体管(约 250*250μm)在生产时,侧壁总会出现 1-2μm 的缺陷,这是在合理的公差范围之内,LED 晶体管仍有 97% 的可用面积。

可一旦生产精度达到 micro LED 晶体管的大小,就算是 1μm-2μm 的缺陷也足以导致破坏性的影响,导致 micro LED 的可用面积变得极其微小,只有 4% 左右——为了保证良率,对 micro LED 晶体管的设计、生产工艺又提出了更高的要求。

(相同缺陷下,一般 LED 与 micro LED 的可用面积对比,图片来源:EET

就算 micro LED 晶体管生产出来了,如何实施「巨量转移技术」也很让人头疼。要将数以百万计的 LED 晶体管安装到 6 英寸大小的屏幕中,以目前的技术需要约 4 天的时间,不仅效率极低,而且对精度要求极高,显然还不适合量产。

(micro LED 生产过程,图片来源:EET

据 TechNews 的报道,索尼在 CES 2017 上展出的巨幕墙造价很可能高达上百万美元,这比在售索尼 100 英寸的旗舰电视 Z9D(售价 50 万元人民币)还要贵上十几倍,显然不是一般消费者所能承受得起的价格。

来自台湾供应链的消息人士称,苹果正在缩减台湾 micro LED 研究团队的规模,很可能意味着当前阶段的研究已经完成,而苹果将在美国开展新一轮的研究工作。

日经新闻曾报道称,苹果将在 2018 年推出搭载 micro LED 屏幕的 Apple Watch;此外也有专利显示,苹果曾打算将 micro LED 技术应用到指纹识别模块上。

就现阶段 micro LED 技术的进展来看,至少两三年内 iPhone 仍要依仗 OLED 屏幕。但对于下一代显示技术,行业巨头们已纷纷开始布局。

下一位扼住行业脉门的,会是三星、苹果,还是索尼?

题图来源:SONY

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