對于Micro LED而言,無論是大屏應用還是小屏應用,相關產品都未實現(xiàn)大規(guī)模量產,整個行業(yè)亟待一個爆款產品來推動發(fā)展。此前,大家把希望寄托在蘋果Micro LED手表上。DSCC、TrendForce旗下的LEDinside等研究機構認為,蘋果放棄Micro LED手表項目,無疑會給Micro LED產業(yè)帶來沖擊。目前,Micro LED還有哪些問題需解決?行業(yè)未來的發(fā)展方向在哪里?S1xesmc
小屏Micro LED商業(yè)化時間延后
Micro LED又稱微型發(fā)光二極管,是尺寸在1-60μm(微米)的LED發(fā)光單元組成顯示陣列的技術,大小相當于人頭發(fā)絲的十分之一。與LCD和OLED顯示技術相比:Micro LED的亮度可達OLED的30倍,即使在陽光下也能清晰顯示內容;Micro LED的功耗僅為LCD的10%、OLED的50%,能支持電子設備有更長的續(xù)航時間;Micro LED的壽命約是OLED的3倍、LCD的1.5倍。因此,Micro LED被視為終極顯示方案。S1xesmc
Micro LED要實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化,需解決成本過高和技術瓶頸的問題。就在傳出蘋果取消 Micro LED手表項前,整個行業(yè)都在循序漸進地更新技術動態(tài)、發(fā)布新品,各個賽道的參與者對行業(yè)發(fā)展也充滿期待。S1xesmc
比如,今年1月的CES展上,三星展出了89英寸Micro LED大型拼接顯示器(已實現(xiàn)量產)和首款透明Micro LED顯示器,友達展示了導入Micro LED技術以重新定義座艙的設計概念,天馬推出1.63英寸主動式Micro LED顯示屏,TCL展出Ray Neo X2雙目全彩Micro LED+光波導顯示方案,鐳昱展出升級版0.11英寸和0.22英寸全彩Micro LED微顯示屏;又如,2月的MWC展上,莫界科技展示了自研的四代Micro LED光引擎,聯(lián)想與友達聯(lián)合展出了17.3英寸Micro LED透明顯示器概念筆記本電腦。S1xesmc
雖然Micro LED企業(yè)還在有條不紊地推出新品,但是行業(yè)仍缺乏一個真正的爆款應用。鑒于蘋果公司在消費電子領域的出色表現(xiàn),大家期待它能帶動小屏Micro LED的行業(yè)發(fā)展。因此,對小屏Micro LED賽道的參與者來說,蘋果“叫停”Micro LED手表項目,無疑是一個沉重的打擊。S1xesmc
為什么蘋果會終止Micro LED手表的開發(fā)?針對該問題,集邦咨詢分析師邱宇彬列出了三大原因:S1xesmc
- 第一,成本過高。按照現(xiàn)在的Micro LED的成本水平,當它作為智能手表配件量產時,每支手表的屏幕成本大約為120美金,若采用同樣尺寸的OLED材料,其屏幕成本大概約只有40美金,兩種材料存在2.5-3倍的價差;
- 第二,芯片生產良率不夠。蘋果Micro LED手表屏幕的供應商是艾邁斯歐司朗,之前計劃采用8×8微米的垂直芯片,理論上該尺寸的芯片有助于降低成本,但它在轉移上面臨的良率瓶頸未被突破;
- 第三,蘋果公司的戰(zhàn)略調整。該公司當前的研發(fā)重點是AI,為了專注于AI產品的開發(fā),Micro LED手表、自動駕駛汽車等硬件項目都已經被暫停。
其實,蘋果在過去幾年一直有推動Micro LED技術演進,圍繞Micro LED申請了不少創(chuàng)新專利,比如把Micro LED與柔性背板結合的專利,將屏幕延伸到表帶和表盤部分;整合光學感測元件的Micro LED屏幕專利,提升生物檢測的準確性,讓手表更輕更薄更省電。S1xesmc
但隨著項目的停擺,這些專利現(xiàn)在也處于終止的狀態(tài),消費者暫時無法在智能手表上看到這些技術落地。因此,業(yè)者也預期在未來一段時間內,針對Micro LED的投資會減少,同時技術演進速度也會變慢。S1xesmc
技術瓶頸和成本過高影響Micro LED規(guī)?;?/h2>
現(xiàn)階段,Micro LED的發(fā)展遇到了怎樣的障礙,從業(yè)者面對挑戰(zhàn)時需做哪些調整?S1xesmc
Micro LED的制造工藝需要跨界半導體技術,它在襯底和外延材料、芯片器件、顏色混合(R/G/B或量子點激發(fā))、IC驅動基板連接(巨量轉移或單片集成)、檢測和修復方面還存在問題。這是造成Micro LED出貨量低、售價高昂的主要原因。S1xesmc
Micro LED的襯底通常采用硅、藍寶石等,外延使用氮化鎵,這種襯底與外延采用不同材料的外延方式稱之為異質外延。異質外延存在晶格失配和熱失配問題,使得外延層的位錯密度較高。當然,廠商也會采用圖形化襯底技術、緩沖層等技術,來降低異質外延中的位錯密度,從而提高晶體質量。S1xesmc
另外,在高分辨顯示應用中,Micro LED的發(fā)射波長不均勻導致的顯色差別,會嚴重影響屏幕的顯示效果。為保證更好的顯示效果,Micro LED外延片單片波長變化標準差需控制在0.8nm或更小。S1xesmc
在Micro LED的IC驅動基板連接方面,主要有單片集成和巨量轉移兩條技術路線,芯片良率問題導致Micro LED的造價極高,所以在大屏應用時會采用巨量轉移的手段,能一定程度降低屏幕的造價。S1xesmc
在巨量轉移發(fā)展最快的廠商是三星,去年該公司量產了大型Micro LED顯示器。三星量產Micro LED產品之后,的確在市場上獲得了極高的評價,但是直到現(xiàn)在該產品的價格降幅并未達到預期的程度。目前,一臺89英寸4K分辨率的拼接Micro LED顯示器的成約近3萬美金,三星需要以10萬美金的價格在市場上售賣,因此其面向的目標消費群體就非常少。S1xesmc
比如,有830萬個像素點的4K分辨率Micro LED顯示面板,由于一個像素點由RGB三顆顏色的LED芯片組成,也即是這塊4K顯示面板上需要貼2,490萬顆 Micro LED芯片。在大面積外延基板上同時生長高質量的三色RGB芯片極為困難,需要將生長在外延基板上的三色RGB芯片,依次轉移到驅動電路基板上。S1xesmc
Micro LED在完成巨量轉移后還面臨檢測的問題,因為轉移的芯片數(shù)量巨大,所以在現(xiàn)有技術下無法保證100%全檢。同時,當檢測結果顯示為不良,后續(xù)的維修也非常困難,其耗費的時間甚至不亞于轉移。就算生產良率能達到2-3 PPM(PPM代表百萬分之一),這意味著會有50-60顆LED需要維修,而這些Micro LED芯片分散在不同區(qū)塊,它的檢修實際上非常難。行業(yè)中暫無很好的針對Micro LED屏幕的解決方案,分析師認為,可能需要Micro LED行業(yè)形成一定的規(guī)模之后,大家才愿意針對Micro LED維修投入資本。S1xesmc
芯片供給不充沛也是導致成本高的原因之一。三星所使用的34×58微米芯片,在整個行業(yè)的供給都不太充沛,只有極少數(shù)供應商能供應,僅芯片的成本就比較高,再加上配套的背板、系統(tǒng)工藝,讓Micro LED屏幕的成本居高不下。不管是Micro LED手表,還是大型Micro LED顯示器,必須要克服以上問題才能讓成本將降到合適的水平。S1xesmc
如今,巨量轉移已經得到了較好的解決,廠商發(fā)布了相關商用產品,即使該產品的價格還很高,Micro LED電視機已經商用,Micro LED車載屏未來可期。而對于小尺寸的產品而言,Micro LED手表行業(yè)的狀態(tài)暫不明朗,受益于AI技術的輔助,單色Micro LED AR眼鏡有一定的商用空間。S1xesmc
Micro LED應用的創(chuàng)新方向
對小屏Micro LED行業(yè)而言,2024年是一個關鍵期。隨著蘋果終止Micro LED手表項目,其他參與者是選擇換賽道,還是繼續(xù)在該行業(yè)深耕?可以從以下三個方面來聚焦:S1xesmc
- 第一,Micro LED芯片尺寸仍在微縮。Micro LED芯片成本還太高,芯片降本最直接的方法就是縮小尺寸。Micro LED芯片尺寸正從34×58微米往20×40微米、15×30微米方向邁進,未來幾年Micro LED芯片的成本將持續(xù)下降。
- 第二,大屏Micro LED供應鏈日益健全。在大屏Micro LED顯示器上,雖然目前只有三星實現(xiàn)商用量產,但是LG Display、索尼、京東方、華星光電、惠科、辰顯光電、群創(chuàng)光電等企業(yè),都在投入資源研發(fā)大尺寸的Micro LED顯示器。相信這些廠商的持續(xù)投入,將帶動大屏Micro LED顯示器技術日趨成熟,配套的供應鏈也日益健全。
- 第三,雖然蘋果Micro LED手表項目終止,但不代表Micro LED手表應用消失。目前,友達仍持續(xù)在1.39英寸產品上耕耘,該公司去年獲得了瑞士手表大廠泰格豪雅(Tag Heuer)的訂單,前者自去年Q4開始向后者出貨Micro LED面板。這證明Micro LED有一定的產能和市場需求,只不過少了蘋果這種大腕的推波助瀾,小屏Micro LED的賽道可能會走得更辛苦。
而頭戴顯示和車載顯示會是孵化Micro LED項目的溫床。S1xesmc
單色Micro LED AR眼鏡已經量產,比如OPPO翻譯眼鏡、小米AR眼鏡探索版等,而全彩化Micro LED顯示因全彩化技術方案難題還待進一步耕耘。S1xesmc
全彩Micro LED顯示主要有兩個陣營,一是通過原生RGB Micro LED打造,二是采用量子點的色轉換(含有部分色轉換和全彩轉換)。原生RGB方法盡管組裝簡單,但面臨發(fā)光效率低和背板電路設計復雜的問題,量子點色轉換的效率還未達到規(guī)模量產的階段。S1xesmc
值得慶幸的是,生成式AI的走紅給單色Micro LED帶來了更多應用空間。針對一些簡單的AI功能,比如實時翻譯、查閱資訊等,它們主要以文字形式展現(xiàn),單色Micro LED光機+AI方案的AR眼鏡可滿足需求,預計這類AR眼鏡在未來兩年內或有明顯增長。S1xesmc
車載Micro LED顯示方面,需要出現(xiàn)一些創(chuàng)新應用,比如P-HUD(Panoramic Head-up Display,全景抬頭顯示器),在汽車的前擋風玻璃上成像,這對光學設計和亮度需求更高?,F(xiàn)在,廠商在聚焦兩種P-HUD方案——反射式P-HUD方案,把Micro LED做成光機形態(tài)放在前艙,然后投影到前擋風玻璃上;直顯式P-HUD方案,把透明背板的Micro LED顯示屏嵌入前擋風玻璃,為司機提供安全駕駛輔助功能。S1xesmc
責編:Clover.li