Micro LED产业联盟进入新阶段,应用落地加速是否预示着量产高峰期的来临?
2023年,Micro LED技术迎来新的发展阶段。Micro LED作为显示技术的一种,具有高亮度、高对比度、高色彩饱和度、低功耗、长寿命等优点,被业界视为未来显示技术的重要发展方向之一。随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展,Micro LED市场呈现出快速发展的趋势。
在Micro LED技术的研发方面,各企业不断加大投入,加速技术研发和产品开发。同时,政府也加大了对Micro LED技术的支持力度,推动了Micro LED技术的发展和应用。
更多新创业者陆续加入,2024年Micro LED技术成本有望获优化
2023年是Micro LED做为显示技术迈入量产的关键年,而解决成本居高不下的问题将是接下来的首要之务。
在芯片部分,微型化工程启动,做为大型显示器当前主流的34x58um将开始被20x40µm甚至是更小的16x27µm取代。预期仅透过芯片微缩的执行,未来四年期间Micro LED芯片所能达成的成本降幅,每年至少在20~25%。
转移是Micro LED制程中的核心,Stamp制程稳定,雷射则是速度(Unit per Hour,UPH)取胜。然而在迈入量产的当下,业界着眼于在效率与良率上取得更好的平衡点,以Stamp转移搭配雷射键合的混合转移模式,其冷加工概念能有效解决Stamp在热压合上所面临的压力与温度问题,也成为备受关注的生产模式。
AR透明显镜的微投影显示市场是Micro LED极具潜力的应用市场,因为极高的PPI(Pixel per Inch)要求,尺寸必须控制在5µm甚至更小的水平,伴随而来的芯片外部量子效率(EQE)低落问题也更为棘手。
采用红、蓝、绿三色LED的方案虽然单纯,但红光效率低落的问题难以克服。以蓝光LED搭配量子点材料进行色转换虽然有效回避了上述挑战,但衍生而来的则有额外制程与材料寿命问题。新创企业跳脱传统的切入方式,包含InGan基底的红光LED、RGB LED垂直堆栈等方案也同样引人注目。
即使当前还难以判断哪个技术路线将成为主流,但百家争鸣的局面有利于催生最佳解决方案。零组件的改善、制程最佳化匹配、丰富的解决方案,在量产与应用多元化的吸引下,2024年将有更多厂商投入该领域的发展,在健全供应链的同时,也进一步优化Micro LED的成本架构。
“巨阵”时代,Micro LED进入产业联盟新阶段
从全球Micro LED显示产业发展看,显示面板巨头的地位不容忽视。国家第三代半导体技术创新中心(苏州)、江苏第三代半导体研究院与智慧芽联合发布的《2023 Micro-LED产业技术洞察白皮书》显示,全球micro LED专利15强中,前五名分别是三星、京东方、LG、华星、苹果——除苹果外,其它四个都是“面板企业”。
而具体到国内市场(含我国台湾地区),专利榜单前5名分别是京东方、华星、群创、华为和深天马,其中除了华为都是“显示面板企业”。
由此可以看到,不仅是全球市场、也包括国内市场,micro LED技术布局上面板企业的地位“非常重要”。面板企业已经与micro LED的外延&芯片结构领域企业一起,构成了整个行业“双峰”的“大厂聚集点”。此外,苹果和华为分别作为强势的非面板类“消费电子研发创新”典型企业,在micro LED上的积极布局,也说明该技术在“应用端”企业眼中的战略意义。
“外延和芯片、背板和面板、终端品牌——micro LED行业正在形成一个更为清晰的产业分工结构!”行业专家指出,也恰是因为这样的分工结构的存在,进一步促成了行业“阵营化”的发展格局。
例如,三星作为品牌,在The Wall系列产品上,就采购了友达的TFT背板;而友达在micro LED巨量集成和芯片方面,则与镎创和富采紧密合作。——液晶面板的传统采购惯性和液晶显示背光源中LED芯片的传统采购关系,随着micro LED距离实用化越来越近,正在成为进一步加强micro LED“全球显示产业链‘巨头联合’”的新枢纽。
研究认为,随着mini/micro LED背光源、直显等产品的技术开发和应用落地,液晶显示终端对于LED产品的需求量日益扩大。以30+英寸的电竞显示为例,如果采用传统液晶背光组件,可能只需要几十颗LED背光灯珠,而进入mini/micro LED构成的大分区量的HDR时代,则需要万余颗到十万颗单位的LED灯珠量。
对于mini/micro LED直显类产品,无论是可穿戴设备还是巨幕大屏对灯珠的需求都会比背光组件更高。如8K的mini LED直显产品,需要近一亿颗LED灯珠产品的集成。
除此之外,更高密度、更小颗粒的LED灯珠集成,还意味着每一颗灯珠的“性能冗余程度下降”、“材料、工艺过程的一致性和精度要求更高”。
包括数量和质量两个层面的需求变化,这极大提升了LED外延、芯片到驱动背板、终端整机等,各个环节技术合作、产能合作的“紧密度”。因此,也就有了面板企业和LED芯片企业之间“更为紧密的配对关系”——micro LED竞争行业正在形成“面板巨头和芯片巨头”高度紧密联合的“新巨型产业阵营结构”:行业“巨阵”时代加速来临。
Micro LED显示“应用”落地持续加速
目前,micro LED显示依然处于技术加速突破的时期。其中,尤其是以巨量转移技术为核心难点。据悉,一款4K级别的micro LED直显屏幕,需要转移近2400万颗LED晶体颗粒。这不仅是一个巨大的工作量,同时显示产品还需要保证极低的缺陷率和长期的稳定性。
面对技术上的难题,行业在micro LED应用上倾向于“从易到难”的应用落地路径。目前已经相对成熟的应用产品包括:
第一, micro LED直显产品。采用micro LED灯珠,对于LED大屏直显产业具有至少两个巨大的吸引力。其一是实现更高的像素密度,例如100英寸的4K产品;其二是降低室内LED屏单颗灯珠的物料成本。据不完全数据显示,近年来国内micro LED直显市场订单保持每年25%左右的增幅。室内直显LED屏市场,普及小间距、普及mini LED之后,将进一步进入普及micro LED的新阶段。大屏直显产品上,micro LED的像素间距更大,有利于降低巨量转移和检测、修复的难度。
第二, micro LED背光源产品。在液晶背光源上,进入HDR时代之后,需求更高的分区控制性能。对于手机、车载、笔记本电脑等中小屏幕而言,采用micro LED比较传统LED灯珠和mini LED灯珠具有“更薄的结构、更节能、更高的灯珠密度和分区量”等优势。客观上,HDR时代中小尺寸高等级液晶显示背光源有从mini LED技术进一步向micro LED进化的需求。背光源市场,对micro LED集成量的规模和密度要求要比直显产品更低、亦不需要彩色化,有利于降低巨量转移的难度。
第三, 硅基micro LED技术的不断发展。硅基micro LED显示,目前具有两个比较成熟的应用案例。其一是AR眼镜产品上。这方面,硅基micro LED主要发挥更小体积、更高亮度的优势。AR用micro LED上,像素间的距离更为紧密,更接近LED外延片上晶体颗粒的密度,这对于巨量转移而言,将降低一点技术难度需求。
其二是micro LED投影显示。这方面,车载前大灯是近两年比较火热的技术领域,也是一个相对成熟的技术领域。车辆前大灯虽然对亮度需求更高,但是对于像素集成密度要比纯显示应用低、也不需要彩色化,这有利于降低巨量转移的难度。
“micro LED作为显示技术,最大的特点就在于‘应用形态’多种多样。”也恰是这样的特点,让行业纷纷看好这一技术的未来发展。毕竟其可以做到“东方不亮西方亮”。发展micro LED显示技术,天然的就是“鸡蛋放在多个篮子里”。而且,micro LED的多个篮子中,至少上文中的几个方向已经形成一定的应用需求,具有市场加速落地的趋势。
另一方面,从显示面板企业角度看,液晶技术被自发光技术替代是必然的过程。Micro LED、OLED、QLED、钙钛矿LED等不同材料,谁最终胜利远没有达到能做出唯一性选择的时候。这就涉及了“多条路线并行”的开发战略,以此降低未来的“路线战略风险”。而对于彩电、大型商显企业而言,micro LED作为一个新门类,很可能是其掌握更多技术和产业环节的机会,加强布局这一产品线具有“弯道超车”的可能性、也具有目前液晶显示高等级背光源研发的现实需求。
各方面逐步突破,Micro LED进入量产“甜蜜点”
随着Micro LED产业链在技术方面逐步突破,Micro LED终端产品数量及应用领域也在逐步扩大。
三星电子视觉显示部副总裁兼未来规划小组组长Chung Kang-il公开表示,“我们相信,Mirco LED是一种(终极)显示解决方案,可以克服现有大多数显示面板的不足和局限性。”錼创科技董事长李允立也表示,“Micro LED现在已进入量产甜蜜点”。
的确,自进入今年以来,Micro LED新产品层出不穷,不少业内人士更是将2023年视为Micro LED量产元年。
在近期的柏林国际电子消费品展览会上,兆驰晶显首次展示了三款无边框Micro LED超高清家庭巨幕产品。尺寸分别为108英寸2K、4K以及135英寸4K,产品均采用自主研发的倒装Micro LED芯片,实现了高亮度、高色彩精准度、高对比度等画质效果,分辨率分别达到1920*1080、3840*2160、3840*2160。
8月初,辰显光电成功点亮国内首款P0.5 TFT基无边框29英寸Micro LED拼接屏;8月21日,其宣布再次取得技术突破,成功点亮国内首款P0.5 TFT基无边框58英寸Micro LED拼接屏。在9月7日举办的2023世界显示产业大会上,其隆重发布了国内首款58英寸P0.5 TFT基Micro-LED拼接屏。
继去年推出110英寸Micro LED电视之后,三星在今年8月份再次推出89英寸Micro LED电视,该产品采用无机自发光技术,在使用寿命、效率、速度、可信赖性等方面更具优势。
9月6日,AR眼镜厂商INMO影目科技发布全新产品INMO Go,采用JBD的Micro LED微显示技术,显示亮度达2000nits,可兼顾室内室外各种光线环境,佩戴者可以在任何场景看清眼镜显示的各类信息提示。
錼创科技旗下Micro LED也在今年导入韩系客户并正式出货,韩系客户推出89英寸的高阶Micro LED电视,主攻高端消费市场,将助攻其今年营收较去年倍数成长。
外媒还传出多个消息,预测苹果首款汽车将搭载Micro LED技术;传苹果正在秘密设计和测试iPhone用Micro LED屏;还传出苹果或将于2026年推出Micro LED面板Apple Watch等。
除此之外,消息还传任天堂与谷歌合作开发VR眼镜,搭载Micro LED屏;LGD明年推出136英寸Micro LED显示器,富采合作供货等。
某种程度来看,Micro LED作为下一代显示技术的新兴市场,目前已吸引了国内外众多厂商积极布局,以期在Micro LED显示器领域占据市场主导地位。
最后
加速布局micro LED产业链正在成为传统显示产业企业的必然选择。而且,现在micro LED亦不仅仅是“技术上的憧憬”,而是在加速进入“产能落地”的新阶段。
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