打造更好的屏幕有多难？
编辑程曼琪
这样的技术，索尼是从大学实验室找到的，并做出了最早的样品，韩国三星也在持续投入，但进展并不迅速；近五年来，BOE和华星光电等中国企业也纷纷效仿。公开资料显示，2019至今，中国大陆上下游企业投资计划超过700亿元。在上周结束的北京冬季奥运会开幕式上，令人惊叹的巨大冰瀑就是这种技术的简单版本。大、奇、特不是最难的，小、不起眼、抄几亿遍才难，这是现代电子行业的一个规律。
这项技术叫MLED，是Micro LED及其过渡型Mini LED的统称，被认为是下一代，甚至是终极屏幕解决方案。
手机、平板电脑、电脑、电视、广告牌、电影院，以及未来的AR眼镜...屏幕是如此的无处不在，触手可及，以至于人们往往意识不到，建造一个屏幕需要多么高深的技术和工艺。自从20世纪30年代电视用民用电子显示屏诞生以来，制作屏幕的方法一直在变化。每一次技术的变革，都会带来分工和权力转移的变化。有人掉队，有人上前，产业链就会重组。
迄今为止，世界上几乎所有的屏幕制造商都集中在三个地区:南韩、中国大陆和中国台湾省。这些少数民族地区的公司支撑着全球200多个国家和数十亿人的愿望，让他们看到一个更大的世界，看得更清楚。
中国人口多，市场大，但不能想当然地认为可以从屏幕制造这个消费电子领域的重要环节分得一杯羹。用了几十年，投资过万亿。2017年中国大陆才成为全球最大的屏幕生产国，诞生了BOE、华星光电(TCL科技控股)等龙头企业。
准确来说，这些公司构建的是一个“面板”，即手机、电视等终端厂商可以使用的显示模块。看起来很薄，但是里面包含了液晶、薄膜晶体管、背光等复杂的部件。BOE所做的是将这些部件组装成一个屏幕。虽然这是一个集成环节，但和汽车动力电池行业类似，属于同一个集成环节，技术和工艺门槛很高。2020年，全球生产超过3亿平方米的液晶显示屏，其中中国大陆贡献了一半。
然而，“强比大更重要”的逻辑恰恰是现在中国显示产业值得关注的原因:正在发生的新技术更替给了中国大陆显示企业由大变强的机会。
MLED是这次技术变革的主角，它可以实现继全平板显示之后的下一次重大体验升级:让黑完全黑。目前应用最广泛的液晶屏，出现黑屏就会变灰。MLED可以解决这个问题，比有机发光二极管(有机发光二极管)有更长更稳定的寿命，效果差不多。
做黑听起来没什么大不了的，但是如果你亲眼见过“黑就是黑”的效果，大部分人都不会想回到色彩对比不足的尘封世界。
如果我们能在MLED上完成从一个成熟的技术追随者到新一代新技术定义者的转变，一批中国公司的商业价值将被改写。
从来没有人成功过。
在MLED之前，有着近百年历史的显示行业已经经历了三代技术，但没有任何一个国家和地区的公司连续两次成功。上一代技术的引领者，几乎无一例外的随着新技术的到来而被颠覆。做一个屏幕的历史，充分体现了高技术、高技术、重投入、长周期的先进制造业残酷的一面。
起初，19年底，英国、德国、俄罗斯等欧洲科学家完成了CRT(阴极射线管)的原理发现和技术发明，但成功量产CRT的却是美国人。
从1929到1939，美国公司RCA(美国无线电公司)用了十年时间发明了电视，完成了显像管这一实验室技术的产业化。工业化就是找到一种可行的、合理的方式，大批量、大规模地制造和销售一种标准产品，把尖端技术变成普通人买得起的商品。这个过程也会催生一些新的行业和公司类型，塑造一套上下游公司的分工。
与随后的两次显示技术变革相比，RCA等美国公司参与的第一轮屏幕创新具有开创性。当时消费电子行业还没有成型，更不用说分工了。RCA不仅发明和制造了显像管，还定义和制造了电视终端，甚至推动了电视广播系统的建立。参与创立RCA的大卫·萨诺夫(david sarnoff)也是美国全国广播公司NBC的创始人。起初，RCA认为将电视变成大众商品只需要500万美元。事实上，他们在10年投资了5000万美元，这在30年代是一笔巨款。
然而，RCA的优势并没有持续到液晶显示时代。这一次，美国变成了提供原始发明的欧洲，但实现LCD产业化的却是日本。
液晶相对于CRT的一大优势就是可以实现平面显示。在LCD之前，电视和带有显像管的电脑屏幕不可能完全平整，背后有一个很大的凸起。那个年代的苹果电脑显示器也要老老实实背个大包。
图:苹果在1998推出的iMac G3显示器中仍然使用显像管屏幕(左)；2002年推出iMac G4时，使用的是LCD屏幕(右)。
早在20世纪50年代，RCA、西屋电气等美国显示先驱就开始推动LCD产业化。但在20世纪70年代左右，公司发现很难实现高质量的彩色液晶显示器，液晶显示器被打入冷宫。
此时，全球消费电子产业已经逐渐形成分工，产业转移已经发生。设计和制造分离，终端企业不再单打独斗。屏幕、外壳、芯片、内存等部件由不同地区的不同公司生产。
基于战后美日同盟、良好的工业基础和政府支持，日本承接了美国成熟显像管技术的转移，构建了本土显示器供应链，为开发下一代技术积累了资金、人才、技术和技术经验。到了70年代，日本精工、夏普等公司在液晶几乎被美国公司抛弃的情况下，凭借出色的技术判断力获得了相关技术授权，并在80年代取得了一系列技术突破，实现了液晶的产业化。从那时到2000年，日本一直是世界上最大的液晶显示屏生产国。在上世纪90年代中期的巅峰时期，日本生产了全球90%以上的液晶显示屏，夏普、NEC、东芝位列前三。
错过了液晶时代的RCA，在1976年被钟表公司Timex收购。这家开创了一个时代的科技公司已经不为人知。
然后是第三次技术变革——2000年后萌芽的有机发光二极管。类似前面的故事:日本先锋公司是有机发光二极管工业化的最早尝试，但中途放弃了；后来有机发光二极管是韩国三星做的，通过引进液晶时代的成熟技术，做成了大规模，积累了实力。
随着苹果在2017的iPhone X上首次使用三星提供的有机发光二极管屏幕，有机发光二极管在手机市场站稳了脚跟。三星享受超额收益。在苹果iPhone X的材料成本中，有机发光二极管屏幕高达80美元/台，在所有零件中排名第一。
时至今日，在显示产业的三次技术升级中，没有一个国家的显示产业是“成功”的，上一代技术的先行者都成了下一代技术的过客，比如美国的RCA，日本的夏普，松下。(如果三星能在Micro LED上继续领先，就打破了这个“魔咒”。)
很难保持滚动，因为生产技术和工艺不是完全连续的，而是从CRT跳到LCD再跳到有机发光二极管。比如相比显像管，液晶制造增加了很多半导体工艺，未来微型led的半导体成分会更高。仅仅依靠行业内现有的人才和以往的经验，很难做出需要跨领域知识和产业链重组的新产品。那些陷在过去成绩里，学习不够快的公司，会被扫进那堆旧纸里。
中国公司没有经历过这种“创新者困境”。自20世纪70年代CRT技术引入民用领域以来，中国公司一直以学习和跟随为主，即引进现有生产线和技术生产现成产品。他们缺乏投资下一代技术的利润和能力。
性价比不低，领先的面板公司如BOE、华星光电都取得了非常好的成绩。去年，BOE全年利润同比增长4倍，华星光电同比增长超过3倍。BOE也超过了三星电子，成为世界上最赚钱的面板公司。
但是就此止步是很危险的。首先，BOE的惊人增长与面板价格的周期性波动有关，这是不可持续的。LCD价格上涨的上一个周期于去年夏天结束。
跟随更大的问题是会陷入追赶循环:每当新一代技术到来，跟随者首先会遭遇技术封锁；做成之后面临价格打压；终于价格战结束，份额开始增加，钱没赚几天，更新的技术又来了，来之不易的产能面临淘汰。
悲剧性的淘汰有时会导致一些公司的彻底消亡。随着2007年液晶电视销量超过CRT电视，发展了30多年的中国大陆8家彩色CRT生产企业停产、拖欠工资、裁员、倒闭。
就像一个人刚跋涉了几年，停下来饱餐了几天，然后又要继续前行。做不到的话，价格战是活不下去的，但是利润一般...追逐循环中的每一个关卡，都有可能导致公司倒闭，巨额投资浪费。
新技术变革的速度越来越快。从CRT产业化的1930年代到LCD产业化取得突破的1980年代是50年，从那时到有机发光二极管是20多年。这意味着追赶者的喘息空间越来越少。刚刚赶上上一代技术，下一代新方案已经应用。
打破这种追赶循环的方法是参与定义下一代技术。它需要一个公司及其产业链在众多不成熟、不确定的技术路线中做出选择，然后将实验室技术变成一种可以重复生产上亿次、成本合理的商品。选择应该是赌博，选择后的技术进攻要肯打，善于配合。
美日韩先后在显像管、液晶、有机发光二极管上经历了这个过程。这三代技术萌芽的时候，中国公司没有实力参与技术定义、游戏规则、分工的设计。但是发展中的MLED给了中国一个尝试的机会。
四个名额竞争，两个选择
MLED被提上日程是因为高端手机市场已经确立的最主流的LCD和有机发光二极管都有缺陷。
液晶本身不发光，需要背后有光，也就是“背光”。即使显示黑色，液晶的背光也会被点亮，就像用强光照射半透明的黑色物体一样。黑色会呈现灰色，颜色会失真。有机发光二极管解决这个问题的方法是用有机发光材料画出单个像素，让像素实现“自发光”，省去了背光。但由于成本高，有机发光材料的衰变和不稳定性，有机发光二极管的寿命相对较短，使用场景有限，在平板电脑、电脑、电视上的普及率不高。
在MLED技术中，2010左右业界发现的Micro LED与有机发光二极管的思路类似，也是通过自发光消除背光来解决黑灰化的问题。但有机发光二极管使用的发光材料不是有机发光材料，而是微小的发光二极管，即发光二极管。每个LED都可以单独控制，并组合在一起形成图像。LED的稳定性比有机发光二极管画像素的有机发光材料好，也避免了有机发光二极管的缺陷。
由于体积小，Micro LED还可以用在采用光波导技术的AR(增强现实)眼镜中。实现过程是将微型LED显示模块放入镜腿中，然后让光波导模块将微型显示器中的图像传输到眼镜的透明镜片上。
Micro LED色彩逼真、寿命长、稳定性好，被视为下一代乃至终极显示方案，可应用于大屏幕商用显示器、可穿戴设备、车载屏幕、影院屏幕、ar眼镜等。
但类似于当年LCD、有机发光二极管技术的萌芽，现在生产微型LED难度大，成本高，需要设计和突破一系列工艺，发明新的自动化设备。业内普遍认为，未来五到十年内，Micro LED很难大规模落地，比较接近的机会是2015左右提出的中间方案Mini LED。它实际上是一种尺寸的微型LED。微型LED的尺寸小于50微米，直径比人的头发还小。迷你LED的尺寸为50-200微米，两者统称为MLED。
目前，参与MLED技术改造的主要企业有日本、韩国、中国大陆和中国台湾省。他们之间有竞争，有合作，有优势，但没有任何一个地区的公司有超越别人的重大突破。中国大陆公司第一次与全球主要企业站在了同一起跑线上。
各家的“跑步姿势”也不尽相同，大致可以分为两派。第一，走“渐进路线”，花大力气发展Mini LED，这是踮起脚尖就能达到的技术升级。
目前，Mini LED的主要应用是将其用作LCD的背光，以优化LCD效果。这是最稳健保守的道路。
液晶背光本身经历了从荧光灯管到LED的演变。与灯相比，LED组成的背光可以单独控制和开关。分区越小，控制越精确。目前主流的分区背光电视使用的是1mm左右的LED，也就是1000微米的LED。迷你LED只有50-200微米。在这个尺寸下，当屏幕显示极小面积的黑色时，也可以有针对性地关闭相应画面背后的背光，黑色可以恢复到完全的黑色。
中国光学光电液晶分会常务副会长梁新庆对《晚邮报》表示，现在有一种误解。看到韩国巨头退出液晶产能，认为液晶落后；事实上，有很多方法可以改善液晶显示器的缺陷，延长其商业周期，而使用迷你LED作为液晶显示器的背光就是其中一个重要的方法。这条路适合LCD产能巨大的公司，如JD.COM、中国大陆华星光电等。他们过去几年在LCD上投入了数千亿美元才得到现在的位置，他们不能失去优势。
BOE于2016开始研发迷你LED产品，并于2020年底成立全资子公司BOE晶鑫科技，注册资本9.5亿元，研发制造迷你/微型LED显示屏及解决方案。晶鑫科技总经理陈明在去年的一次行业活动上表示，BOE已经量产了基于玻璃的迷你LED产品，并成立了一个单独的“MLED部门”。
华星光电迷你LED项目于2018开工。华星在TCL体系内，TCL集团有电视和电脑终端业务。华星光电的努力方向是将Mini LED应用于高端电视。2019年，华星光电支持TCL推出首款Mini LED电视。
华星光电首席运营官赵军对《晚邮报》表示，他预测未来五年迷你LED背光电视应该会占到整个电视市场的5-10%，即每年10-2000万台。
目前迷你LED电视的普及率还很低。根据研究机构Omdia的数据，2021年迷你LED电视的出货量约为200万台，仅占去年215万台电视总销量的1%。
从2019开始，苹果在高端显示器、iPad Pro、Macbook Pro等产品上使用MiniLED背光屏幕，为这条应用路线打开了市场空间。
苹果的迷你LED屏此前由台湾省的一批上游企业供货，由韩国LGD (LG Display)组装制造。中国大陆不在供应商之列。然而，天风国际的苹果分析师郭明预测，BOE有望在今年为新款MacBook Air提供迷你LED屏幕。
为了研发Mini LED，大陆面板企业不惜重金招人。从业者透露，大陆厂商这两年从台湾省挖人，可以给两到三倍的工资。台湾省已采取防御措施防止人才外流。比如台湾省的招聘网站已经不能公开发布大陆厂商的技术人员招聘启事。
除了相对稳定的Mini LED背光，MLED的另一种投资方式是直接做极致的Micro LED。
选择这条路线的公司在LCD产能上并不占优势，所以Mini LED和LCD的结合并不是他们的投资重点；这包括索尼等退出液晶产能的日企；专注于高端市场，积极不再投资液晶产能的三星等韩国企业；成立之初做的是有机发光二极管，之前不做液晶投资的维信诺，之前不做大屏液晶显示的深天马和利亚德。
索尼在2012年的CES(消费电子展)上展示了全球首款微型LED显示屏Cystal LED，但三星现在已经超越了索尼。从2018年到2021年，三星连续四年在CES上展示了Micro LED显示屏“The Wall”，这是全球唯一一家一直在量产和销售Micro LED电视的公司。
然而，微型LED电视距离普及还有很长的路要走。146英寸的墙在推出时售价为32万美元。一个美国消费者真的买了这个电视，装了三天。又贵又麻烦，墙还不是一个成熟的商品。
三星试图降低Micro LED的成本。据韩国媒体The Elec报道，三星今年生产的101英寸The Wall价格将下调40%，至1亿韩元，约合531万人民币。
在推广Micro LED时，三星与中国大陆和台湾省的上游企业进行了合作。三星电子从中国大陆三安光电和台湾省快创购买LED芯片，从台湾省AUO和三星集团的另一家子公司三星显示购买电路板，并在越南建立微型LED电视生产线。三星电子负责模块集成、测试等流程。在这个链条中，原来的屏幕制造核心环节和面板环节都被削弱了，三星正在主导一套新的上下游合作方式。显示行业研究机构LED分析师王飞告诉《晚邮报》，Micro LED的出现改变了产业链的分工，不再有传统意义上的“面板公司”。
三星电子与台湾省快创有着密切的合作。这家公司成立于2014，是多家台湾省老牌显示器厂商参与的一系列垂直整合、换股、产业投资的结果，寄托了台湾省显示器产业“翻身”的期望。
目前三星是快创的第一大股东，持股超过20%；第二大股东为台湾省LED芯片龙头企业晶元光电，持股20%；赖宝和AUO等台湾企业也向快创注资。作为全球市值最高的微型LED初创企业，快创计划今年上市。
一位从业者告诉《晚邮报》，快创的技术目前领先于内地企业。以micro-LED制造过程中的关键技术——大规模转移为例。4K分辨率的micro-LED面板需要2488万颗LED，海量转移就是将微小和巨量的LED批量转移到基板上。
快创披露的2020年转移速度是20秒转移1万个Micro LED，转移良率可达99.5%。速度尚可，在已披露类似指标的厂商中最快；但是产量不够。量产的要求是每一百万个led转移一个，不超过一个不良点，99.5%的良品率是每百万个led 5000个不良点。
没有液晶产能的大陆有机发光二极管厂商维信诺和LED显示屏龙头利亚德也选择跳过Mini LED，直接布局Micro LED。
2020年，维信诺与成都国资投资平台* * *成立开发制造MicroLED的新主体成都辰显，总投资约654.38+0.2亿元。同年6月165438+10月，维信诺作价3亿元，将500多项Micro LED相关专利转让给晨显。
维信诺去年建立了一条试生产线，它也是中国大陆少数几家宣布巨额转移收益率的公司之一。去年水平为99.5%，与创创相当，距离量产要求还有很大差距。
唯一在Micro LED上实现规模营收的公司是利亚德，主要面向商用显示市场。商业展示是指面向B端客户的屏幕产品，如超大型广告牌、活动和聚会展示等。2021半年报显示，利亚德Micro LED商用显示产品去年上半年已为公司带来103万元收入。虽然在36亿的总营收中占比不高，但却是为数不多的已经从Micro LED获得实际收入的公司。
在商业显示市场推广Micro LED的好处是标杆项目，比如一些地标建筑的外墙显示屏、大型活动显示屏，单价高，对价格不那么敏感。
Micro LED内部的另一条路线是为AR眼镜做Micro LED微显示器，这是一个从原来的面板制造业跨越了相当多的领域，所以2010后涌现了一批创业公司。主要玩家有来自中国大陆的(仙瑶)、镭宇和斯坦科技、中国台湾省的快创、美国的lux vue(2065 438+04被苹果收购)。JBD和镭宇等公司在过去两年里已经获得了几轮融资。投资者包括高蓉、同创叶巍、三星风险投资和小米长江产业基金。
Micro LED微型显示器的量产进度可能会比大屏幕Micro LED直显快。2021年，小米、OPPO、雷鸟等品牌相继展示AR智能眼镜，均采用Micro LED微显示模组。这类眼镜外形接近传统眼镜，体积小，镜片透明，不影响日常佩戴。
据LatePost报道，这些新的微型LED显示模块都来自JBD，而且都是单色模块。镭宇是去年公布的，他们已经实现了全彩单片显示。
除了彩色显示，Micro LED微显示应用的另一个挑战是成本。据从业者透露，目前微显模组的单价可以达到几千元到1万元。OPPO和小米的AR产品只发布了，价格没有公布，也没有销售。
一位AR/VR领域的投资人表示，未来AR设备消费者能接受的价格不超过3000元。反过来，一个Micro LED模组的成本应该控制在100元左右。镭宇的联合创始人孙告诉LatePost，镭宇希望在AR眼镜量产时，将显示模块做成15美元左右。
台湾省快创也在AR方向投资。去年，他们与台湾工业研究院合作推出了Micro LED微型显示模块。快创CEO李云利曾在台湾省接受媒体采访时表示，他们已经获得了5-6个潜在客户。
面板厂商暂时没有在Micro LED微显示上投入太多。多位业内人士对《晚邮报》表示，BOE目前有团队在做Micro LED微显示；而三星、华星光电等厂商暂时没有相关投入。
前述投资人认为，在AR需求尚不明朗、市场规模尚不明朗的情况下，面板厂商不会像创业公司那样大举投资。如果未来需求真的上升，BOE、华星光电等公司可以凭借体量优势，通过收购创业公司进入市场。
循序渐进，稳扎稳打，抓住比较确定的Mini LED，或者瞄准未来形态，直接做MicroLED。不同的公司做出了自己的选择。
来之不易，极度危险。
在这个时间点上，很难判断谁会在正在进行的MLED显示技术创新中笑到最后。
业内分析师王飞认为，拥有领先LCD产能的中国大陆产业链有机会在与LCD配套的迷你LED背光方面继续领先。这是一个营收已经相对确定的方向:随着苹果在iPad和显示器产品上使用Mini LED背光显示屏，更多的终端厂商将会跟进，Mini LED背光的使用范围将会从高端产品逐渐下降到中端产品。
在微型LED上，无论是微型显示还是大屏幕直显，台湾省公司如韩国三星与其密切合作更具优势；在用于AR眼镜的Micro LED微型显示器的应用上，中国和美国的创业公司取得了同等的进展。日本企业在屏幕制造上游有着深厚的材料和设备积累，在大批量转移和修复测试等关键设备的研发上走在了前面。
在企业之间的差距还没有被拉大的时候，中国的屏幕制造企业面临的一个主要变量不是自身，而是下游的终端厂商。中国的消费电子企业规模大，但利润薄，从终端到上游。他们通常不是新技术和产品趋势的领导者。
以智能手机市场为例，苹果的设计和其选择的全球供应商* * *已经形成了一个庞大的产业链，苹果赚取了大部分利润。那些能进入苹果供应链的公司并不弱小，但他们仍然是被选中的那一个，他们的命运可能会因为苹果的变化而逆转。因苹果转投有机发光二极管而陷入低迷的日本液晶屏供应商JDI就是一个典型的例子。华为曾希望在中国成长为一家可以定义新产品和新技术的终端制造商，但自从被美国制裁后，华为的消费电子业务受到了沉重打击。
缺乏与下游终端厂商的相互成就，仅仅依靠上游和中游环节的公司很难在新技术的定义和开发中生存。
这个过程分支很多，选择很难。上世纪末，当屏幕制造技术从CRT向LCD转变时，当时出版的《显示技术手册》列出了多达6个实现平板显示的技术方向，包括LED显示(现在MLED又回到了这个思路)和等离子显示。这些技术路线也有公司投资。日本松下曾经花了很多钱研发等离子显示器，但是没有成功。后来，它彻底放弃了显示器业务。
其实做一个屏幕或者其他标准上游的核心部件是一件吃力不讨好的事情。它没有IP、品牌、文化、情感投射的护城河。这类公司的下游客户是理性的，要求高的，看业绩，看良率，看成本。一代技术的成功并不能保证一个公司的持续成功，往往会让它在新的浪潮中原地踏步。
避免衰退和颠覆的方法就是获得持续创新和自我创新的能力，提前布局未来的技术。掌握这种能力的条件是至少练习一次。
仍处于工业化早期阶段的MLED提供了一个实践机会，将一项实验性技术转化为可以大规模生产和销售的商品。现在中国可以尝试从头到尾参与这个过程。
这个机会来之不易，从20世纪70年代初开始，已经铺垫了半个世纪。这个机会也是极其危险的。它并没有产生多少收入，但它吸引了多家公司数百亿的投资，并使一批从业者投入了时间和精力。现在这只是一种未实现的可能性。