近日,又一家科技巨頭涉足Micro-LED:瑞典媒體Rapidus透露,谷歌已向Glo公司投資了1500萬美元,而Glo是一家從瑞典隆德大學(xué)孵化出來的公司,正致力于為手機(jī)、智能手表以及VR/AR提供基于納米線的LED顯示屏。
此前,索尼、蘋果、Facebook等科技巨頭或通過自研或通過投資、收購等方式切入Micro-LED領(lǐng)域,讓Micro-LED概念持續(xù)火熱,成為顯示產(chǎn)業(yè)的新亮點(diǎn)。
友達(dá)光電董事長彭雙浪認(rèn)為,Micro-LED是非常好的技術(shù),因?yàn)樗荰FT背板和LED固態(tài)發(fā)光體的結(jié)合,而這兩個(gè)技術(shù)現(xiàn)在非常成熟,成本也在大幅降低。而且最近有消息指出,蘋果和PlayNitride今年年底將有可能小批量量產(chǎn)Micro-LED。面對(duì)Micro-LED這種前瞻性的顯示技術(shù),我國大陸企業(yè)該如何應(yīng)對(duì)?
國外企業(yè)已領(lǐng)先一步
Micro-LED進(jìn)入人們視線是在2012年,當(dāng)時(shí)索尼在國際消費(fèi)性電子展上推出“Crystal LED Display”,率先將Micro-LED技術(shù)應(yīng)用在消費(fèi)電子領(lǐng)域。但是此后的四年間索尼再也沒有端出“Crystal LED Display”了。南方科技大學(xué)教授劉召軍指出,因?yàn)樗髂崾褂玫倪€是笨辦法,將一顆一顆LED拼接起來或者1000顆1000顆LED同時(shí)拼接,轉(zhuǎn)移周期和生產(chǎn)時(shí)間比較長,對(duì)準(zhǔn)耗時(shí)間,不適合大批量生產(chǎn)。
而蘋果恰恰是從索尼的軟肋切入Micro-LED領(lǐng)域,因?yàn)樘O果在2014年收購的Micro-LED公司LuxVue擅長的就是大批量轉(zhuǎn)移技術(shù)。而且蘋果不像索尼玩虛的,而是以規(guī)模量產(chǎn)為目標(biāo)。一方面收購高通4.5代TFT生產(chǎn)線,進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)工作;另一方面與LED領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)晶元光電合作,計(jì)劃在2017年年底進(jìn)行小批量試生產(chǎn)。
蘋果在Micro-LED上動(dòng)真格刺激了索尼。索尼為了能盡快量產(chǎn),降低了“模塊化拼接”的數(shù)量門檻,同時(shí)利用色彩管理方案提升CLEDIS顯示屏的色彩飽和度。索尼對(duì)外自信地宣稱,2017年CLEDIS將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
蘋果、索尼加速M(fèi)icro-LED產(chǎn)業(yè)化激發(fā)更多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)涌入市場(chǎng)。這里面既有像鴻??萍?、康得新等跨界企業(yè),也有像晶元光電、三安光電等LED企業(yè),甚至像PlayNitride一樣的小型創(chuàng)業(yè)公司也在Micro-LED領(lǐng)域脫穎而出。
Mikro Mesa創(chuàng)辦人陳立宜指出,他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室做出3μm×3μm發(fā)光面積的產(chǎn)品,同時(shí)發(fā)光電流可至50奈安,若相同技術(shù)使用在5英寸手機(jī)面板上,耗電量可降低至0.1瓦。奧維云網(wǎng)分析師李臣指出,我國大陸企業(yè)大多還在LED芯片上作文章,外資和我國臺(tái)資企業(yè)已經(jīng)開始研究加工工藝,努力攻克量產(chǎn)技術(shù),他們?cè)贛icro-LED領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)先一步。
技術(shù)和應(yīng)用仍受制約
在蘋果引領(lǐng)下,越來越多的玩家加入到Micro-LED領(lǐng)域當(dāng)中,Micro-LED用于顯示有其得天獨(dú)厚的一些優(yōu)勢(shì)。Micro-LED集低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應(yīng)速度快、超省電、壽命較長、效率較高等優(yōu)點(diǎn)于一身,與LCD和OLED相比,Micro-LED亮度和色彩飽和度優(yōu)勢(shì)十分明顯。
雷曼股份研發(fā)總監(jiān)屠孟龍指出,Micro-LED做室內(nèi)屏幕亮度能達(dá)到1000——2000nit,而液晶屏幕亮度只能達(dá)到幾百nit。此外,Micro-LED可以用三基色或者四基色等方案,色區(qū)覆蓋更廣,顯示效果更好。
但是在Micro-LED產(chǎn)業(yè)化過程中仍面臨著眾多技術(shù)挑戰(zhàn),甚至現(xiàn)在大多數(shù)人對(duì)Micro-LED定義模糊不清,不少人將小間距LED理解成Micro-LED。近日,晶元光電董事長Jou Ming-jiunn將大小為100微米左右的LED芯片定義為迷你LED,將大小在20到30微米之間的LED芯片定義為Micro-LED。
LEDinside研究助理經(jīng)理Simon Yang表示,Micro-LED制造有眾多關(guān)鍵技術(shù),其中大規(guī)模轉(zhuǎn)移技術(shù)在Micro-LED制造中是最難的一部分,因?yàn)榫蘖哭D(zhuǎn)移技術(shù)需要將在襯底上生成的LED芯片轉(zhuǎn)移到TFT基底層上面,并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的對(duì)位和連接。
除了大批量轉(zhuǎn)移技術(shù)之外,Micro-LED仍會(huì)遇到其他技術(shù)難題。Mikro Mesa合伙人張俊義指出,固態(tài)半導(dǎo)體、TFT薄膜電晶體、界面力學(xué)、光學(xué)與色彩原理、驅(qū)動(dòng)IC、檢測(cè)設(shè)備、均勻性等技術(shù)瓶頸同樣有待突破。
特別是在商業(yè)化過程中,Micro-LED將直接面臨OLED和LCD的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。彭雙浪表示,MicroLED有一個(gè)致命的問題,就是分辨率提高的時(shí)候成本也會(huì)成倍增加,4K面板清晰度是FHD面板的4倍,但是成本不只增加4倍,還會(huì)更高。因?yàn)樵谥谱鬟^程中需要提升良率,不然無法量產(chǎn),而且它不是物理的問題,而是藝術(shù)的問題。
彭雙浪進(jìn)一步指出,MicroLED如果能夠提早幾年進(jìn)入市場(chǎng),有可能成為主流,但是現(xiàn)在進(jìn)入市場(chǎng)除非找到一個(gè)非常好的應(yīng)用,不然很難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
目前,Micro-LED可以設(shè)想的應(yīng)用領(lǐng)域主要有兩個(gè):一是用于智能手表、VR/AR設(shè)備以及智能手機(jī)上;二是像索尼一樣,將其應(yīng)用于如電視一樣的大尺寸顯示屏上。
如果Micro-LED能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),最有可能在智能手表應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)率先突破。一方面是因?yàn)镸icro-LED擁有低耗電特性,有利于解決智能手表待機(jī)時(shí)間不夠長的痛點(diǎn),所以蘋果將智能手表應(yīng)用作為主攻方向之一;另一方面是因?yàn)橹悄苁直韺?duì)顯示屏分辨率要求不是非常高,巨量轉(zhuǎn)移難度可以降低,有望率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
Micro-LED在大尺寸顯示和VR/AR設(shè)備領(lǐng)域同樣具有應(yīng)用的可能性。張俊義認(rèn)為,LCD在50英寸以下市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng),但是在50英寸以上市場(chǎng)不一定,因?yàn)?5英寸FHD Micro-LED生產(chǎn)成本只是同規(guī)格LCD的60%,55英寸4K Micro-LED生產(chǎn)成本只是同規(guī)格LCD的90%,而且Micro-LED尺寸越大越經(jīng)濟(jì)。
但是從Micro-LED實(shí)際進(jìn)展來看并沒有那么順利,主推大尺寸Micro-LED的索尼并沒有在消費(fèi)市場(chǎng)中推出大尺寸Micro-LED電視。面板行業(yè)人士于寧寧指出,LCD成本低、良率穩(wěn)定,競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng)。就像當(dāng)年LCD和PDP一樣,LCD和Micro-LED未來的競(jìng)爭(zhēng)不單純涉及技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),還牽扯到產(chǎn)業(yè)鏈以及生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。
而Micro-LED在VR/AR設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用更加艱難。集創(chuàng)北方副總裁Benjamin Zhou指出,AR設(shè)備對(duì)亮度和ppi要求非常高,硅基OLED雖然分辨率不斷提升,但是亮度沒有優(yōu)勢(shì),如果提高亮度,硅基OLED的壽命就會(huì)縮短。相反,硅基Micro-LED的亮度非常高,可以滿足在陽光下實(shí)現(xiàn)清晰顯示。
張俊義解釋,VR/AR需要上萬nits的亮度,只有Micro LED能做到,所以Micro LED才會(huì)被VR/AR看上。但極高的亮度,意味著能量密度高,也就是極耗電。目前,電池的能量密度跟不上需求。
Micro-LED看似美好,但是在技術(shù)上和應(yīng)用上都有其制約因素,一時(shí)很難成為市場(chǎng)的主流,最多只是顯示市場(chǎng)中一顆還未閃亮的新星。
我國企業(yè)應(yīng)做好跟蹤布局
目前,Micro-LED在市場(chǎng)中還是一把由蘋果吹起來的“虛火”。奧維云網(wǎng)分析師李臣指出,Micro-LED的未來還不是特別明朗,而且我國大陸企業(yè)技術(shù)前期布局和積累不到位。那么我國到底應(yīng)該如何布局Micro-LED?
綜觀全球顯示產(chǎn)業(yè),我國大陸液晶面板產(chǎn)業(yè)已經(jīng)“坐二望一”,產(chǎn)能即將問鼎全球第一寶座,目前正在加速OLED投資,試圖進(jìn)一步縮小與韓國的差距。群智咨詢分析師王健指出,與韓國、中國大陸突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)不同,曾經(jīng)在全球顯示產(chǎn)業(yè)中占據(jù)舉足輕重地位的我國臺(tái)灣顯示產(chǎn)業(yè)逐漸力不從心,顯露出頹勢(shì)。
如今我國臺(tái)灣顯示產(chǎn)業(yè)無論在技術(shù)、資金或市場(chǎng)方面都不具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì),尤其在OLED產(chǎn)業(yè)布局方面更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后韓國和我國大陸。所以對(duì)我國臺(tái)灣顯示產(chǎn)業(yè)來說,與其在OLED上面苦苦追趕,不如將精力放在代表次時(shí)代顯示技術(shù)的Micro-LED上面,寄希望于技術(shù)的突破來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展,發(fā)展Micro-LED對(duì)我國臺(tái)灣整個(gè)顯示產(chǎn)業(yè)來說是比較好的選擇。所以我們可以看到我國臺(tái)灣上下游企業(yè)都在主攻Micro-LED。
Micro-LED技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和普及自身性能潛力不是唯一因素,還要考量整體環(huán)境和實(shí)現(xiàn)成本。王健說,Micro-LED的優(yōu)勢(shì)需要大量的前期研發(fā)成本去實(shí)現(xiàn),況且隨著OLED技術(shù)的成熟,雙方在性能(亮度、功耗、成本等方面)上的差距也在縮小。在中小尺寸領(lǐng)域,OLED取代LCD是因?yàn)榫哂腥嵝燥@示的特性,但是Micro-LED并沒有OLED所不具備的特性。所以對(duì)于已經(jīng)在OLED產(chǎn)業(yè)上投入巨資的企業(yè)來說對(duì),對(duì)Micro-LED投資并不熱情。
雖然我國大陸在Micro-LED上不具優(yōu)勢(shì),大部分還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,但是仍應(yīng)該加強(qiáng)前瞻性技術(shù)研發(fā),畢竟蘋果Micro-LED即將量產(chǎn)。北京大學(xué)教授關(guān)旭東在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)指出:“不要小看Micro-LED,雖然它對(duì)液晶顯示潛在的威脅現(xiàn)在還很難清晰地看到,但是這個(gè)可能性是存在的。就像當(dāng)年的TFT技術(shù)一樣,剛開始默默無聞。上世紀(jì)80年代開始研究TFT技術(shù),當(dāng)時(shí)沒有人關(guān)注,到90年代同樣非常小眾,但是看看今天顯示面板產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為TFT的天下了。”
劉召軍認(rèn)為,現(xiàn)在的Micro-LED 就像30年前的LCD一樣,需要通過不斷完善產(chǎn)業(yè)鏈配套來降低成本,提高產(chǎn)能。對(duì)于國內(nèi)廠商來說,目前Micro-LED前途不太明朗,會(huì)以跟蹤為主,憑借現(xiàn)有的技術(shù)、專利進(jìn)行布局,而何時(shí)真正進(jìn)入Micro-LED市場(chǎng)還需要看蘋果和索尼的技術(shù)突破和市場(chǎng)動(dòng)向。
中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)液晶分會(huì)副秘書長胡春明指出,Micro-LED目前尚在產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段,它的發(fā)展取決于半導(dǎo)體技術(shù)、LED技術(shù)和TFT背板技術(shù)能否成功融合。我國大陸發(fā)展該技術(shù)應(yīng)以顯示面板企業(yè)為核心,以小尺寸可穿戴設(shè)備為現(xiàn)階段主攻方向,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)逐步進(jìn)行。
張俊義認(rèn)為,Micro LED的做法有很多種,有的做法能嫓美LCD的成本和OLED的效能。最好的解決方案是基于現(xiàn)行的LCD制程,進(jìn)行技術(shù)升級(jí),讓Micro LED結(jié)合TFT LCD來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的規(guī)劃。
張俊義建議,在LCD的基礎(chǔ)上發(fā)展Micro LED技術(shù),對(duì)大陸企業(yè)應(yīng)該是最好的選擇。因?yàn)檫@樣可以減少研發(fā)資源消耗,同時(shí),專利的布局和技術(shù)的發(fā)展也可以和國外同步,屆時(shí),要比的是誰的整合能力強(qiáng)、執(zhí)行效率高。