5G來臨 8KMicroLED超大屏正當其時

2018年12月，韓國三大運營商SK、KT與LG U+共同宣布，將在韓國部分地區(qū)推出5G商用服務(wù)，韓國也成為了全球第一個提供5G商用服務(wù)的國家。

在中國，中國工信部計劃在2019年，向中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三大運營商頒發(fā)5G牌照。中國電信已在雄安、深圳、上海、蘇州、成都、蘭州等六個城市全部開通5G試點，并且已經(jīng)在全國17城開展了5G試驗網(wǎng)建設(shè)。中國移動將在2019年，讓5G信號覆蓋北京五環(huán)，還將在杭州、上海、廣州、蘇州、武漢五個城市開展5G規(guī)模外場試驗。中國聯(lián)通積極布局5G，將在北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、雄安7個城市城區(qū)實現(xiàn)連續(xù)覆蓋，在33個城市實現(xiàn)熱點區(qū)域覆蓋。

在國外，英國電信巨頭EE于2019年5月22日宣布，將于5月30日在英國倫敦、曼徹斯特、愛丁堡等六個城市開通5G服務(wù)，開啟英國首個5G商用網(wǎng)絡(luò)。后續(xù)將以每月超過100個5G站點的建設(shè)速度，2019年內(nèi)完成1500個5G站點部署，新增10個城市的5G覆蓋。

隨著5G在全球范圍內(nèi)開始部署，國內(nèi)涉及5G的應(yīng)用，包括交通、醫(yī)療、媒體、旅游、警務(wù)、生態(tài)、黨建、車聯(lián)網(wǎng)、教育、制造等行業(yè)的公司，已經(jīng)開始與各電信運營商進行聯(lián)合試驗，爭搶5G時代各種應(yīng)用的制高點。

作為5G應(yīng)用中最值得期待的8K電視，2019年3月，工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》，明確提出到2022年，CMOS圖像傳感器、光學鏡頭、專業(yè)視頻處理芯片、編解碼芯片等核心元器件取得突破，8K前端核心設(shè)備形成產(chǎn)業(yè)化能力；符合HDR、寬色域、三維聲、高幀率、高色深要求的4K電視終端全面普及，8K電視終端銷量占電視總銷量的比例超過5％。

隨著一波波的利好來臨，5G+8K的組合，成為了5G時代大家最值得期待的應(yīng)用。8K視頻最大的瓶頸，是需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量太大，目前的4G的傳輸帶寬不夠。一個標準的2K高清圖像的分辨率為1920×1080，像素點數(shù)量為200多萬個。4K超高清圖像的分辨率為3840×2160，像素點的數(shù)量約為830萬個，是2K高清圖像像素點的4倍。8K超高清圖像的分辨率為7680×4320，像素點的數(shù)量為3300多萬個，是2K高清圖像像素點的16倍。8K顯示的巨大數(shù)據(jù)量，需要更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。

圖1：2K、4K、8K顯示屏的分辨率

8K視頻在傳輸過程中，通常需要對視頻進行編碼解碼，目前常用的視頻編解碼標準有國際電信聯(lián)盟（ITU）的H.264、H.265標準，以及中國的AVS2標準。為了滿足未來8K的需求，ITU的H.266標準、中國的AVS3也在緊鑼密鼓地制定中。按照目前主流的H.265、AVS2標準，8K視頻的傳輸速率至少要達到48-160Mbps。

表1：不同編解碼標準的比較

5G網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、大連接、低延時的網(wǎng)絡(luò)特性，為8K、VR等超高清視頻等應(yīng)用提供了巨大的發(fā)展空間。按照8K視頻傳輸需要200Mbps帶寬的需求，5G網(wǎng)絡(luò)完全能夠滿足8K視頻高帶寬的要求。ITU發(fā)布的5G標準，下行峰值速率可以達到20Gbps,上行峰值速率可以達到10Gbps，5G網(wǎng)絡(luò)定義了eMBB(增強移動帶寬)大帶寬應(yīng)用場景，為超大流量的8K超高清視頻應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

8K超高清視頻作為5G時代最令人向往的應(yīng)用之一，8K視頻需要具備高分辨率、高幀率、高色域、高色深、高動態(tài)范圍等特性，才能體現(xiàn)出8K超高清視頻的沉浸式客戶體驗。

表2： 8K超高清視頻的特性

目前在100英寸以上超大屏幕顯示的主要技術(shù)，包括基于COB的MicroLED微顯示技術(shù)、SMD小間距顯示技術(shù)、LCD液晶顯示技術(shù)、激光投影電視技術(shù)等。

LCD液晶顯示技術(shù)用于100英寸以上8K顯示時，LCD液晶面板太大，不含外包裝的整機尺寸，長超過了2米，寬超過了1米，無法滿足運輸、入戶等基本需求，LCD液晶顯示技術(shù)在色域方面存在先天劣勢，一般液晶顯示屏的色域范圍為NTSC色域的65-75%，無法滿足8K顯示要求的ITU-R BT.2020色域范圍。

激光投影電視技術(shù)采用了被動反射發(fā)光的方式，是一種被動發(fā)光的顯示技術(shù)。通過激光短焦投影機投到抗光幕，可以獲得100英寸以上的大屏幕顯示。激光投影電視存在三個先天不足，導(dǎo)致無法達到其他顯示技術(shù)的顯示效果。一個是抗光幕與其他顯示方式相比，對比度非常低，完全無法實現(xiàn)高動態(tài)范圍HDR。另外一個是抗光幕反射后色域損失較大，無法達到8K顯示需要的ITU-R BT.2020色域范圍。第三個是投影顯示的亮度較低。

SMD小間距顯示技術(shù)，無法實現(xiàn)點間距P1.0以下的量產(chǎn)。同時，SMD小間距顯示技術(shù)可靠性低，無法達到商業(yè)顯示的高可靠性要求。

基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示，是目前能夠?qū)崿F(xiàn)100英寸以上的超大屏幕技術(shù)中，已經(jīng)具備實現(xiàn)8K超高清顯示特性的唯一技術(shù)。首先在顯示分辨率上，高分辨率可以提供豐富的畫面層次與細膩的畫面細節(jié)，目前市場上雷曼推出了量產(chǎn)的,基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示P0.9面板，可以實現(xiàn)8K的顯示分辨率7680×4320，屏幕尺寸做到了330英寸，當在最佳觀看距離欣賞基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K視頻時，可以獲得非常震撼的沉浸式體驗。

基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K屏，在幀率上可以做到100—120Hz，可以大幅改善視頻在劇烈運動時的圖像模糊現(xiàn)象。在色深方面，基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K屏，可以達到8K視頻要求達到的12bit色深，可以大幅提升明暗畫面的平滑過渡，呈現(xiàn)高品質(zhì)的明暗畫面細節(jié)。在高動態(tài)范圍HDR上，基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K屏可以實現(xiàn)大于10000：1的高對比度，配合支持HDR的電路設(shè)計，讓圖像畫面黑的地方更黑，亮的地方更亮，可以同時看到黑暗處與高亮處的畫面細節(jié)，大幅提高了畫面的立體感與層次感。

在色域方面，基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示的色域范圍比NTSC、DCI-P3、ITU-R BT.709都更寬廣，僅比ITU-RBT.2020色域范圍略小。

圖2：基于COB技術(shù)的Micro LED微顯示色域與幾個色域標準的范圍比較

從下表中可以看到，雷曼基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示色域為100%時，ITU-R BT.709的色域范圍只有MicroLED微顯示的62.89%，NTSC的色域范圍只有MicroLED微顯示的79.11%，DCI-P3的色域范圍只有MicroLED微顯示的91.38%。

表3： 雷曼基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示色域與標準色域?qū)崪y數(shù)據(jù)比較

唯一比基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示色域范圍更高的是ITU-RBT.2020色域，是基于MicroLED微顯示色域的118.92%，ITU-RBT.2020標準也是8K視頻要求的色域范圍。目前基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示的色域范圍，如果要接近或達到ITU-RBT.2020標準的色域范圍，相對來說是比較容易實現(xiàn)的，從MicroLED微顯示的彩色顯示原理可以清楚看到，基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示，采用紅、綠、藍三色LED芯片混光來實現(xiàn)彩色顯示，從圖2可以看到，LEDMAN COB的色域三角形，與ITU-RBT.2020的色域標準相比，主要是LED綠光芯片的波長范圍有些差異，可以通過與芯片廠家協(xié)同開發(fā)，調(diào)整紅、綠、藍三種LED芯片的波長范圍及其他參數(shù)，就可以做到盡量覆蓋ITU-RBT.2020的色域范圍，相對來說是比較容易實現(xiàn)。因此基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示可以實現(xiàn)接近或達到ITU-RBT.2020的色域范圍，色域越大，能夠表現(xiàn)的顏色更豐富，更能還原自然界千姿百態(tài)的顏色。

通過以上的分析我們可以看到，在5G來臨的前夜，為我們在下一代的5G網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)各種高帶寬、大連接、低延時的各類應(yīng)用，提供了巨大的想象空間，特別是8K視頻，與5G可以說是珠聯(lián)璧合，而基于COB技術(shù)的Micro LED微顯示作為8K超大屏幕顯示的急先鋒，可以說是正當其時。

基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K超大屏幕擁有非常寬廣的應(yīng)用。在專業(yè)顯示領(lǐng)域，基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示8K超大屏幕，可以用于政府、軍隊、交通、電力等部門的指揮監(jiān)控應(yīng)用，包括指揮中心、調(diào)度中心、控制中心、監(jiān)控中心等。在廣電傳媒領(lǐng)域，可以應(yīng)用于視頻演播等。在視頻會議系統(tǒng)領(lǐng)域，可以用于企業(yè)、政府、軍隊等部門的會議室、報告廳。在商業(yè)顯示領(lǐng)域，可以應(yīng)用于零售、酒店、商務(wù)會議等商用顯示、智能終端一體機等。在家用顯示領(lǐng)域，可以為家庭提供100英寸以上超高清電視。

雷曼光電作為基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，經(jīng)過15年的技術(shù)積累，通過不斷技術(shù)創(chuàng)新，不斷超越自我，從2018年發(fā)布基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示產(chǎn)品以來，先后量產(chǎn)了P1.9、P1.5、P1.2、P0.9的基于COB技術(shù)的MicroLED微顯示面板產(chǎn)品，獲得了客戶的高度認可，為迎接8K顯示時代的到來做好了充分的準備。