这一阵子,Micro LED 又再次火了一把:先是据传 Apple Watch 3将采用Micro LED显示面板,接着又有外媒报道三星可能将出价1.5亿美元,收购Micro LED厂錼创科技,而后錼创董事长李允立以谣言否认被收购一事,与此同时,台积电、聚积、隆达、鸿海集团也都积极抢进布局……
苹果欲借Micro LED去三星化,三星则进入红色警戒状态希望抢先展示Micro LED技术 保有显示技术的大佬地位;台湾产业则希求借Micro LED弯道超车……他们的如意算盘是否能打响,是否能让Micro LED产业化提前到来?
Micro LED技术发展两极化
当前,由于Micro LED应用方向不同,存在两大应用研发方向:一个是以苹果为代表的可穿戴市场,苹果专攻Micro LED的小尺寸应用,主要研发能安装在AppleWatch上的微型Micro LED显示屏 。
一个是以Sony为代表的超大尺寸电视市场,2012年Sony发表的55寸“Crystal LED Display”就是Micro LED Display技术类型,其FullHD解析度共使用约622万(19201080x3)颗microLED作为高解析的显示画素,对比度可达百万比一,色饱和度可达140%NTSC,无反应时间和使用寿命问题。但是因采单颗Micro LED嵌入方式,在商业化上,仍有不少的成本与技术瓶颈存在,以致于迄今未能量产。今年Sony在CES展出的Micro LED显示器──CLEDIS已在分辨率、亮度、对比都有极佳的表现,已为Micro LED。
其他对此项技术感兴趣的企业则看中了增强现实与虚拟现实,认为这是微型发光二极管的一个潜在应用领域。在智能手表市场,Micro LED显示屏将面临与传统显示技术的激烈价格竞争。而增强现实和虚拟现实市场对于Micro LED技术来说就是一片广袤无垠的大海,其产品设计方面的可能性要远大于智能手表市场。因此,苹果、Oculus和Ostendo这样的企业也考虑将Micro LED技术应用在增强现实和虚拟现实领域。
Micro LED的“多国杀”
根据媒体相关报道显示,有近百家私企和研究机构正在进行Micro LED显示屏的开发工作。
近年来Micro LED发展大事记
不只是苹果和三星的战争
苹果在 2014 年中即收购了 Micro LED 显示技术公司LuxVue,以取得Micro LED领域的技术主导权。目前,苹果正加紧脚步将相关技术导入智慧手表当中,Apple Watch 3将采用Micro LED显示面板,MicroLED屏幕将于年末在台湾桃园未知名工厂量产。相信不久之后这款屏幕就会出现在iPhone和Mac等苹果产品上。如果突破降低制造成本的关键,未来苹果可能会请台湾供应链代工生产自制荧幕。而三星与LG 预计会失去近 10 亿美元的苹果订单。
三星也已经进入警戒状态,不只派研发副总经理拜访台湾研发微发光二极体的单位,今年还传要并购台湾公司,业界传出,三星计划明年抢在苹果前面,先展示微发光二极体技术。“三星现在拥有各种显示技术,这个地位不能被苹果打破”,一位产业人士观察。
此外,Micro LED争战行列的国际大厂包括索尼、乐金、 日亚化学 、夏普等,而从英国史崔克莱大学(UniversityofStrathclyde)拆分出来的公司mLED、美国德州理工大学(TexasTechUniversity)、法国原子能署电子暨资讯技术实验室(Leti)、从伊利诺大学(UniversityofIllinois)分拆出来的X——celeprint也都积极研发Micro LED技术 。
台湾产业链的翻身战
承接在传统液晶(LCD)、OLED 后,Micro LED 被视为可能颠覆产业的新一代显示技术。而在OLED眼看韩陆做大的产业趋势下、台湾目前的政治大环境下,MicroLED也成为台湾产业链弯道超车的“杀手锏”。
Micro LED技术涵盖多个产业领域技术,以电子专业制造服务见长的台湾,当初成为LuxVue发展Micro LED的摇篮,直至今日也是发展MicroLED技术的绝佳场域。Micro LED牵涉巨量转移、微组装、基板接合等技术,领域横跨LED、显示器、半导体等产业,而这些产业台湾都参与其中。
因此,台湾厂商自然不会放过Micro LED的发展机会,除有錼创(PlayNitride)、MikroMesa等半导体新创公司,专注于Micro LED最关键的巨量转移技术,包含晶电、隆达等LED大厂,与友达、群创面板厂也开始投入相关研发,聚积、奇景、瑞鼎与联咏则布局Micro LED驱动 IC。
LED芯片 供应商将成主要力量
根据相关媒体调查发现,许多参与其中的企业都来自LED产业。LED企业近年市场需求减少,利润降低,又预计Micro LED市场 会增加LED芯片需求,故扩大业务范围,进军MicroLED产业。
所以,以产业链来看,目前布局Micro LED的厂商以晶片端最多,主要是晶电、隆达、 欧司朗 、日亚化、CREE这样的LED厂商,而 三安光电 也在着手进行MicroLED芯片的研发。其次是苹果和索尼,他们这种高端市场的品牌设备经销商仍是构建Micro LED产业链的次要力量。
已经打响的厂商专利布局战
目前布局Micro LED 的厂商,除了一般人所熟知的LED大厂、驱动IC厂商外,还有面板大厂,不少新创团队及学术机构纷纷投入技术难度较高的巨量转移技术,最为人所熟知的莫过于被苹果所收购的MicroLED显示技术公司LuxVue,台湾也有工研院、以及前华星光电副总陈立宜新创的Mikro Mesa积极布局。
从他们对Micro LED的技术布局来看,技术供应链逐渐成形,四大关键技术发展方向包含磊晶与晶片技术、转移技术、键结技术(Bonding)、彩色化方案等。其中在最关键的转移与键结(Bonding)项目上,LuxVue拥有最多的转移专利数量,其次为X——Celeprint。
因为Luxvue在巨量转移领域的专利布局,苹果看见LuxVue 的 Micro LED 技术潜力而将之收归旗下, LuxVue 现已掌握最关键的转移技术,这也是现阶段开发 Micro LED 最难克服的环节,另包括电路驱动、色彩转换、检测、晶圆波长均匀度等,也都是尚待突破的技术瓶颈。LuxVue最初从布局转移技术专利,之後陆续朝驱动、应用等专利技术拓展,三年来Micro LED领域已布下 65 项专利。LuxVue 使用暂时基板载体,加上静电吸附方式,转移1μm到100μm的LED晶片。
各方插旗布局,卡位 Micro LED技术
当前,企业和研发机构都积极进行Micro LED,并取得了一定的技术进展。其中,创立于2014 年的錼创,与工研院合作开发相关技术,先前也发表了 PixeLED 专利显示技术;LuxVue 与 X——celeprint 在移转制程技术上领先他厂,且X——celeprint 已取得 Micro——Transfer——Printing(μTP)技术的独家授权;史崔克莱大学专注于 micro LED 的头戴式显示(head——mounteddisplays,HMD)相关应用;而法国 Leti 实验室近期从智慧照明切入市场,预计在未来 2 至 3 年,将 Micro LED 重点放在抬头显示(heads——updisplays,HUD)与头戴式显示上,最终目标则是在 10 年内,打入大尺寸显示应用市场。
就企业进展来看,台湾已有许多设备制造商开始开发Micro LED生产设备,预计今年能够进厂,明年可能会有部分产能放出; Mikro Mesa与重庆惠科金渝光电合作,共同建立在两岸第一个Micro LED实验室,实验室预计将在2017年第四季度完成,并在2018开发出全彩Micro LED产品 。根据SID开设在上海大学的Micro LED学术沙龙,大陆企业已经在布局发展Micro LED芯片 ,目前,在大陆厂商研发中Micro LED已经可以达到15um,跟进速度很快,前景可观。
目前Micro LED技术发展相当两极化,业界预期有机会朝向超大尺寸显示器或小尺寸穿戴式装置发展,然而Micro LED芯片如何透过巨量转移放置到基板上,仍是最大难题。此外,Micro LED在前段磊晶要求相当高的均匀性,以减少后续挑选晶粒成本,而既有芯片检测与挑检技术已无法使用,必须采用全新的晶粒挑选机台设计,至于生产制程上的PCB、线宽、线距及整合式驱动IC等制造技术障碍,也有待克服。