从今年上半年Micro LED发展状况看未来应用机会
新兴产业智库 · 2017-07-29
“
根据最新消息,有业内人士透露,苹果公司最快将于2018年在Apple Watch上使用Micro LED显示屏,慢则需要等到2019年。消息还称,苹果预计将在iPhone上使用这一技术,不过相信这要等到2020年后才能够得以实现。而且,如今苹果公司也已在龙潭基地测试Micro LED的panel样品了。今日,智库君在下文中,就要为大家一起具体谈谈这在今年上半年行业内热度可谓不低的Micro LED。
我们知道,Micro LED相当于户外LED广告牌的缩小版,在原理上是直接将LED(发光二极管)的大小微缩至原来的1%,长度在100um以下,所以同等尺寸下分辨率可以非常高,高达1500PPI。与之相比,现在使用的OLED达到600PPI就已经“到顶”了。与OLED使用有机材料不同,Micro LED与LED一样,使用的都是无机发光材料。事实上,无机材料也为其带来了更好的稳定性,寿命,以及运行温度上的优势。此外,Micro LED承继了LED低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点,Micro LED的亮度比OLED高30倍。并且功率消耗量约为LCD的10%、OLED的50%。由此可见,Micro LED在保持OLED一切优点的基础上,在反应速度、亮度、寿命、能耗这些方面又进行了大幅升级。
目前Micro LED制造成本问题,严重影响了其商用化的进程,原因主要就是巨量转移技术瓶颈仍然有待突破。据了解,目前全球厂商正在积极布局转移制程,但考量每小时产出量(UPH)、良率及晶粒大小(<100µm)尚无法达到商品化的水准,厂家纷纷寻求晶粒大小约 150µm 的“类 Micro LED”解决方案,预计 2018 年“类 Micro LED”显示与投影模组产品将率先问世,待巨量转移制程稳定后再朝向 Micro LED 规格产品迈进。
诚然,Micro LED制程目前面临相当多的技术挑战,在四大关键技术中,转移技术是最困难的关键制程,必须突破的瓶颈包括设备的精密度、转移良率、转移时间、制程技术、检测方式、可重工性及加工成本。由于涉及的产业横跨 LED、半导体、面板上下游供应链,包括芯片、机台、材料、检测设备等都与过去的规格不一,使得技术门槛提高,而不同行业间的沟通整合也拉长研发时程。
据相关分析,以工业制程 6 个标准差评估 Micro LED 量产可行性,转移制程良率须达到 4 个标准差等级,才有机会商品化,但加工及维修成本仍然很高。若要做出成熟的商品化产品,并达成具有竞争力的加工成本,其转移良率至少要达到 5 个标准差以上。
有行业调研机构认为,以现有的发展状况看来,室内显示屏幕、智能手表和智能手环是最有机会率先得到应用Micro LED的产品。由于转移技术的难度高,各应用产品所需求的像素多寡不同,投入的厂商多半先以既有的外延焊接设备(Wafer Bonding)来做研发,或选择像素数量较少的应用产品为目标,以缩短开发时间。也有厂商直接转向研发薄膜转移(Thin Film Transfer)技术,但因设备须另外设计及调整,必须投入更多资源与时间,可能产生更多制程问题。
可以发现,Micro LED目前面临的主要问题,首先表现在良率方面,现在广告牌上的大型LED都容易出现坏点,高度集成化之后的Micro LED上坏点问题可能会更加严重。其次是成本问题,Micro LED需要用单晶硅材料来制作衬底,大尺寸的面板成本太高,所以苹果一开始也只在Apple Watch上用。另外,单晶硅衬底(硬质材料)还有另一个缺陷,就是不能做成柔性屏。
不过,俗话说:办法总比困难多,涉足这一领域的科技巨头里,除了苹果已经取得了“阶段性胜利”,索尼也早在2012年的 CES 上就推出了基于Micro LED打造的“Crystal LED Display”,并且后续又推出了Crystal LED Integrated Structure。
除此之外, LuxVue、eLux、VueReal、X-Celeprint、英国史崔克莱大学、美国德州理工大学、法国研究机构 CEA-Leti、及冲电气工业(OKI)等。台湾地区的有錼创、友达、群创、晶电、工研院、Mikro Mesa 及台积电等机构厂商都一直在投入研究该项技术……
我们热切期待,在不久的将来,有待成熟后的Micro LED,能真正给带来更多惊喜的相关产品。
附一:Micro LED供应链
GaN基板
GaN磊晶晶圆
Micro LED
移转技术
TFT背板
驱动IC
三菱
欧司朗
LuxVue
LuxVue
友达
奇景
住友
日亚化
錼创
錼创
群创
联泳
晶元
Leti
X-celeprint
LG显示
立錡
錼创
工研院
Leti
三星
隆达
mLED
工研院
夏普
mLED
附二:2017上半年MicroLED企业新动态一览
鸿海收购Micro LED公司eLux
鸿海集团通过子公司CyberNet投资约资1,000万美元取得eLux部分股份。CyberNet预计将持股45.45%、群创将持股13.64%,荣创将持股9.09%,鸿海集团将成为eLux最大股东。
三安光电布局MicroLED
三安光电在互动平台上回复投资者提问时表示,Micro LED是未来三安的重点发展方向,公司在一两年前就开始在研发。
VueReal开发出6000ppi Micro LED显示屏,2018年量产
加拿大企业VueReal开发出了一款4K微型LED显示屏,像素密度高达6000 PPI,创下了发射显示器最高PPI纪录。VueReal计划于2017年完成验证和评估,并在2017年10月前向感兴趣的客户提供样品,并计划于2018年开始量产,以满足小众客户使用需求,并将其技术授权给显示屏制造商。
三星被传有意收购PlayNitride
有外媒称,三星将以约1.5亿美元收购台湾Micro LED技术公司PlayNitride,目标是开发用于VR应用的Micro LED显示器,但也可能利用PlayNitride的技术研发Micro LED电视。对于传闻,最终由錼创执行长李允立出面否认其事。
苹果台湾龙潭实验室2018量产Micro LED,iWatch或率先应用
苹果位于台湾地区桃园龙潭的实验室,将于2017年底开始小规模生产Micro LED面板,应用在下一代Apple Watch上。据指,苹果将在2018年开始在龙潭量产Micro LED面板,预计将对其他面板厂如三星、LG Display带来不小压力。
聚积携台工研院开发超小间距LED显示技术
聚积科技董事会决议和财团法人台湾工业技术研究院 (ITRI)合作开发Micro LED的显示模块。希望通过此次合作有助聚积加速Micro LED显示屏驱动IC开发时程,加快未来协助客户导入Micro LED在超小间距显示屏的应用。
群创MiniLED、MicroLED 同步发展
群创MiniLED和MicroLED宣布将同步发展,MiniLED可实现异形切割、曲面,有机会在1、2年后量产出货。群创宣布开发的MiniLED是中期战略,群创希望借此缩短与MicroLED的距离。并且目前群创此技术已经大致就绪,预期再需要一年的时间技术到位。
Evatec 称拥有半导体设备的光电厂才能立足在Micro LED
瑞士半导体设备商Evatec表示,传统芯片制程以现有设备就可以完成,但是到Micro LED制程,则需要半导体设备等级的才能够达到零缺陷 (Zero Particle)。以Micro LED技术来说,亮度并不是最主要的要求,最主要目标,则须达到零缺陷 (Zero Particle)与提高生产良率(Product Yield),展望未来,拥有半导体设备的光电厂商才有可能长期立足在Micro LED市场技术发展。
晶电称Micro LED于穿戴与VR应用1~2年内可实现
晶电董事长李秉杰表示,Micro LED可视为Mini LED前身,目前全球可同时供应RGB三色LED的仅晶电、欧司朗二家,晶电可取得商机。Micro LED确定将会用6寸晶圆长晶,晶电可生产磊晶,或是做到芯片,在市场方面,穿戴装置、VR等样机,Micro LED在1~2年内可实现,但进阶到10吋以上的大尺寸领域,恐还需要3~5年。
聚积科技高整合驱动芯片MBI5359即将问世
聚积科技发布最新高整合驱动芯片-MBI5359。MBI5359是目前市场上第一颗可使用于Micro LED及超小间距显示屏的驱动芯片,透过其产品特性将可实现点间距0.6mm (P0.6)的LED显示屏产品,突破目前的生产瓶颈与限制。
韩KIMM研发Micro LED制造新技术,大幅降低加工成本
韩国未来创造科学部辖下的韩国机械材料研究院(KIMM)在全球首次采用“卷轴转移工艺(roll transfer process)”研发Micro LED面板制造技术。该研究所的纳米应用力学团队利用卷轴转移工艺研发了“Micro LED面板”生产技术,发光效率提高三倍,功耗降低50%。利用这一研究成果,有望实现Micro LED显示屏制造,比制造传统LED显示器快10,000倍。
京东方A称Micro LED 技术尚未成熟
京东方A 在全景网投资者互动平台上回答投资者提问时表示,Micro LED是未来显示新技术发展很有竞争力的技术之一,但技术尚未成熟,还需要较长时间的发展。公司持续关注新一代显示技术。
(来源:新兴产业智库)