第二次照明革命:Mini LED技术有着巨大的增量空间

中国战略新兴产业 发表于 2020-07-14 11:51:26 收藏 已收藏
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第二次照明革命:Mini LED技术有着巨大的增量空间

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当前国内Mini LED技术发展基础较好,上下游企业同时关注并积极参与研发,具备了一定国际竞争力。不过我们还是要谨防不具备发展条件的地方和企业以 Mini LED为噱头进行过热投资,造成资源浪费并对相关上下游产业造成负面影响。

发光二极管(LED)是我们如今生活中最常遇见和使用到的技术之一,小到智能手表和家中照明,大到舞台布景和户外广告屏都可以看到它的身影,在社会经济生活中起着重要的作用。不过LED技术真正大规模走进我们的生活也只是近20年左右的事。

1907年英国科学家Henry Round第一次推论半导体PN结(具单向导电性)在一定条件下可发光,为LED被发明奠定了基础。1955年,美国无线电公司的Rubin Braunstein发现了砷化镓(GaAs)与及其他半导体合金的红外线放射作用,1961年德州仪器公司则率先生产出用于商业用途的红外LED,直到今天该技术还广泛应用在我们的遥控器中。到了1962年,美国的尼克·何伦亚克(Nick Holonyak Jr.)及其在通用电气的团队发明了可见光LED。

相比将电能转化为热能再转化为光能的白炽灯,直接将电能转化为光能LED,同电功率下除了有着更高的亮度和寿命,还节能8倍左右。因此LED被看作是掀起了自灯泡被发明以来照明史上的第二次革命,何伦亚克也被看作是“LED之父”。

到了20世纪90年代,当时在日本日亚工作的中村修二于氮化镓(GaN)研究方面获得重大突破,获得了蓝光LED。蓝光是很难制造的颜色,它已经靠近可见光谱中最短的波长。蓝光LED的发明,让人们凑齐了光学三原色——红、绿、蓝,从而使LED能够发出足够亮的白光,大幅提高了照明效率。2014年诺贝尔物理学奖,被授予日本名古屋大学、名城大学教授赤崎勇,名古屋大学教授天野浩,以及美国加州大学圣芭芭拉分校教授、美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED),并因此带来的新型节能光源。

第二次照明革命:Mini LED技术有着巨大的增量空间

21世纪初,历经一个世纪,在无数研究人员的努力下,LED以及可以发出所有的可见光,还包括红外线和紫外线。更加高效节能的LED技术很快对全世界产生了革命性的影响,不仅是在照明和显示领域,还影响了网络、数据存储、数据交换等诸多领域,从家电遥控器到智能手表屏幕,从交通信号灯到光纤网络,都能看到LED技术的应用。

多国都将LED产业发展提升到国家战略层面。在我国《战略性新兴产业分类(2018)》中,LED产业同样在新型电子元器件及设备制造、节能研发与技术服务、电视机制造等领域占有重要地位。

显示屏是LED技术应用最为主要的领域之一。LED显示屏实现大规模应用约是在2000年以后,不过早期LED显示屏有局限性,由于像素点间距大,甚至出现黑缝,主要运用在大型户外广告,适合远距离观看。2010年后出现了小间距技术,让LED显示屏应用范围从户外拓展至户内场景,如会议、体育场所、电影院、商业零售等,应用场景多元化让小间距LED的产值不断走高。数据显示,2018年小间距LED产值达到85亿元,五年间翻了5倍。而2020年市场规模更将提高至177亿元。

小间距LED技术方兴未艾之际,点间距小于1mm的Mini-LED技术也开始在市场中出现,其不仅具有小间距LED无缝拼接、宽色域、低功率和长寿命等特点,同时还具有更好的防护性和更高的信息度,是在LED在性能、寿命、以及研发工艺上的革新。

今年全国两会期间,在人民大会堂新闻发布厅与中外记者所在的梅地亚中心多功能厅,为会记者提供远程5G+4K/8K超高清视频交互的大屏幕,采用的便是Mini LED技术。

据悉,苹果公司将2020年到2021年量产的六款新品将全系标配Mini-LED屏幕,并正计划投资100亿新台币(约合23.8亿人民币)在中国台湾开设新工厂生产制造Mini-LED和Micro-LED屏幕。很多国内一线大厂早已局其中,既有康佳、创维、海信、TCL、小米、华为等终端厂商,也有京东方、华星光电、天马、雷曼光电、洲明科技、瑞丰光电、国星光电、奥拓电子、维信诺等面板与封装企业,以及三安光电、华灿、乾照、国星半导体等外延与芯片制造商。不完全统计,今年一季度,中国产业链投资于Mini/Micro-LED项目总共近150亿元。

6月,我国首个Mini-LED商用显示屏团体标准——《Mini-LED商用显示屏通用技术规范》正式发布,规定了Mini-LED商用显示屏的术语和定义、分类、技术要求、检验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求,是该领域的基础技术文件。

中国科学院院士江风益表示,Mini-LED商用显示屏团体标准的发布是一件意义非凡的事情,对国内乃至国际显示屏新技术、新产品、新业态的发展将具有重要的作用。它既有利于技术创新,也有利于产品制造和应用推广,现实意义十分重大。

2019年,工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合发布《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》,大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用,到2022年超高清产业总体规模有望超过4万亿元。可以预见,叠加5G商用智能终端设备的技术革新,以Mini/Micro-LED等为代表的高清显示技术还会引发更多的市场渗透,特别是在智能穿戴、车载显示和家庭显示等领域,还有着巨大的增量空间。

当前国内Mini LED技术发展基础较好,上下游企业同时关注并积极参与研发,具备了一定国际竞争力。不过我们还是要谨防不具备发展条件的地方和企业以 Mini LED为噱头进行过热投资,造成资源浪费并对相关上下游产业造成负面影响。

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