當(dāng)下,被譽(yù)為“終極顯示技術(shù)”的Micro LED正處于研發(fā)熱潮中,成果也在紛至沓來。在近日剛剛結(jié)束的CES2022(國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會)上,Micro LED產(chǎn)品成為關(guān)注的焦點(diǎn)。韓國兩大巨頭企業(yè)三星和LG均帶來了大尺寸 Micro LED電視;首爾半導(dǎo)體展出兩款車用Micro LED產(chǎn)品;美國智能眼鏡公司Vuzix展示了配備尺寸僅1微米Micro LED投影模組的AR眼鏡;中國企業(yè)TCL則發(fā)布了采用雙Micro LED顯示屏的第二代AR眼鏡。
然而在看似熱鬧的背后,多位業(yè)內(nèi)專家在接受《中國電子報》采訪時指出,Micro LED目前還處于摸索階段,尚未成為一項(xiàng)可量產(chǎn)的顯示技術(shù),離大規(guī)模應(yīng)用還有很長一段距離。在業(yè)內(nèi)專家看來,Micro LED實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品真正落地乃至大規(guī)模商用,至少還要解決兩個難題。
產(chǎn)品落地的最佳定位在哪里?
Micro LED被視為下一代微顯示器技術(shù),甚至被一些業(yè)內(nèi)人士冠以顛覆產(chǎn)業(yè)的“終極顯示技術(shù)”的稱號。原因在于Micro LED不需要大面積的基板進(jìn)行光刻或蒸發(fā),也不需要一個復(fù)雜過程來轉(zhuǎn)換顏色和防止亮度降低。與目前主流顯示技術(shù)LCD和OLED相比,Micro LED具有亮度高、可視角度大、使用壽命長、響應(yīng)時間短和低功耗等眾多優(yōu)勢;同時它具有自發(fā)光無需背光源的特性,具備體積小、輕薄化的特點(diǎn)。作為未來顯示技術(shù)的主流趨勢和發(fā)展方向,Micro LED的發(fā)展前景得到了行業(yè)的普遍認(rèn)可。
“Micro LED顯示技術(shù)被看做是目前主流顯示技術(shù)的有效補(bǔ)充,它可以利用自身的可拼接性滿足超大尺寸需求,同時也可利用超小的晶粒尺寸實(shí)現(xiàn)VR和AR的應(yīng)用。其自身的高亮度、高色域、高對比度性能也可滿足戶外、半戶外的使用需求。”奧維睿沃總經(jīng)理陳慧在接受《中國電子報》記者采訪時表示,由于其已經(jīng)表現(xiàn)出來的特性,相信很快會在部分特殊領(lǐng)域得以快速推廣,另外隨著Micro LED顯示技術(shù)在新功能上的不斷探索,未來有望實(shí)現(xiàn)顯示無處不在。
從行業(yè)市場規(guī)模來看,Micro LED市場空間巨大,未來幾年有望實(shí)現(xiàn)快速增長。據(jù)市場咨詢機(jī)構(gòu)GGII預(yù)計,2022年左右Micro LED將在手機(jī)、VR、車載顯示、平板顯示等領(lǐng)域得到應(yīng)用,到2024年手機(jī)和超大電視顯示將成為Micro LED應(yīng)用最大的兩個市場,2024年中國Micro LED市場規(guī)模將達(dá)到800億元。
不過,多位業(yè)內(nèi)人士都指出了Micro LED面臨的一個窘境:雖然前景被看好,但遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。群智咨詢總經(jīng)理李亞琴表示,如果以產(chǎn)品生命周期模型視角去看,Micro LED還處于一個非常早期的階段,現(xiàn)在更多可產(chǎn)量的產(chǎn)品還是圍繞Mini LED去展開。“Micro LED更多是一個未量產(chǎn)、未來性的產(chǎn)品。”
目前可以看到,在車載市場,Micro LED相比OLED、LCD而言,優(yōu)勢較為明顯;此外,Micro LED在VR/AR設(shè)備中也較為普遍。對于很多相關(guān)企業(yè)而言,主要以產(chǎn)品和市場為導(dǎo)向,并期望在短期內(nèi)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。業(yè)內(nèi)人士向記者說到:“國內(nèi)很多企業(yè)都是拿來主義,難以靜下心去開拓新技術(shù)。”對于企業(yè)而言,在加入Micro LED研發(fā)熱潮的同時,更需要思考一下這個問題:到底哪類產(chǎn)品真正適合Micro LED?
有一個方向值得關(guān)注。對于Micro LED而言,作為元宇宙核心器件的Micro LED微顯示器或是其“未來性”的真正歸宿。
“元宇宙要想真正火起來,交互技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。而在交互技術(shù)里,只有Micro LED技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)所謂的空間三維顯示。”國際信息顯示學(xué)會中國區(qū)總裁嚴(yán)群告訴《中國電子報》記者,Micro LED具有發(fā)光點(diǎn)小和響應(yīng)速度快的優(yōu)勢,這是LCD和OLED所不具備的。只有這兩個優(yōu)勢才能助力實(shí)現(xiàn)真正的空間三維影像,基于這樣的影像,人和影像的交互才會非常自然,才能實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界的真正交互。目前的VR/AR技術(shù)尚不能實(shí)現(xiàn)這種交互效果,帶給人們的體驗(yàn)還不夠自然,這就阻礙了元宇宙的爆發(fā)。
嚴(yán)群強(qiáng)調(diào),從這個層面來講,Micro LED是唯一有可能真正實(shí)現(xiàn)元宇宙里交互場景的技術(shù),Micro LED顯示技術(shù)的真正爆發(fā)點(diǎn)也蘊(yùn)藏在這里,而非傳統(tǒng)的顯示應(yīng)用。“若把Micro LED應(yīng)用到傳統(tǒng)顯示中,它的性價比在一開始不會很高,除了智能穿戴、車載顯示等特殊場景,很難切入到其他場景之中。”
規(guī)模化之路的最大挑戰(zhàn)是什么?
目前,Micro LED顯示技術(shù)尚不成熟,對芯片、背板、發(fā)光介質(zhì)等材料有著更高的要求;同時,Micro LED產(chǎn)品在終端表現(xiàn)上也存在諸多問題。總體而言,這項(xiàng)所謂的“終極顯示技術(shù)”離大規(guī)模落地應(yīng)用還有很長一段距離要走。中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會液晶分會常務(wù)副理事長、秘書長梁新清曾經(jīng)表示,當(dāng)前Micro LED顯示技術(shù)正處在工程化突破的階段。
Micro LED顯示的概念于2000年被提出,但直到2012年索尼才推出了55英寸的首個Micro LED顯示屏“Crystal LED Display”。在此之后,Micro LED顯示器進(jìn)入商界視野,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開始主攻微縮制程、全彩顯示、巨量轉(zhuǎn)移等瓶頸技術(shù)。直到目前,雖然Micro LED的諸多優(yōu)點(diǎn)已為行業(yè)普遍認(rèn)知,但現(xiàn)實(shí)卻是Micro LED的發(fā)展仍處在摸索階段。
陳慧認(rèn)為,Micro LED要想實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,主要存在技術(shù)和商業(yè)化的兩道門檻。
一方面是技術(shù)。除了目前最常被提到的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),還有芯片技術(shù)和背板技術(shù)。芯片技術(shù)包括Micro LED晶圓波長的一致性,以及芯片的發(fā)光特性和可靠性。背板技術(shù)目前主要分兩種,印刷電路板和玻璃基板,前者存在膨脹收縮率較大易翹起的問題,這會影響巨量轉(zhuǎn)移的效果;后者雖然穩(wěn)定性好,但是對工藝要求更高。此外,全彩技術(shù)、接合技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)目前都尚未成熟。
另一方面是商業(yè)化。目前市場上尚沒有統(tǒng)一的應(yīng)用規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn),雖然目前針對Micro LED的技術(shù)多種多樣,但是這些技術(shù)都是摸索出來的可行方法,還沒有真正形成成熟的技術(shù)路線。此外,還有上游材料的供應(yīng),產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建也都不成熟。
巨量轉(zhuǎn)移是被提及最廣泛的一項(xiàng)瓶頸技術(shù)。據(jù)了解,目前行業(yè)里大多數(shù)采用的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)分為四類:精準(zhǔn)抓取、自組裝、選擇性釋放、滾輪轉(zhuǎn)印。以上這些巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)總的來說仍屬于“量產(chǎn)前”的技術(shù),目前他們所面臨的瓶頸是一致的,同時這也是整個Micro LED生產(chǎn)所面臨的瓶頸,歸結(jié)起來就是精度、良率、效率、成本。“這些問題逐層遞進(jìn),互為因果。當(dāng)下無論哪種技術(shù)路線,只有能夠解決上述四個問題,才能真正的實(shí)現(xiàn)Micro LED的大規(guī)模應(yīng)用。”陳慧告訴《中國電子報》記者。
關(guān)于制約Micro LED規(guī)模化落地的最主要原因,嚴(yán)群認(rèn)為功耗問題算一個。他向記者介紹,Micro LED的一個特點(diǎn)是發(fā)光效率可以做到很高,但最終做成器件,效率卻比OLED還差。若在功耗上得不到解決,Micro LED本身是沒有前景的,一定要把LED高光效率優(yōu)勢體現(xiàn)在器件上面。
除上述挑戰(zhàn)之外,資源整合問題也是制約Micro LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。作為最前沿的新型顯示技術(shù)之一,Micro LED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程需要產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的企業(yè)、高校、科研院所進(jìn)行合作,突破關(guān)鍵制程技術(shù)、專利壁壘,推進(jìn)產(chǎn)品應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,贏得國際市場更大話語權(quán)。
多位業(yè)內(nèi)人士向記者表示,現(xiàn)階段需要一個更大的平臺把資源整合到一起,通過建設(shè)這個平臺進(jìn)一步落實(shí)量產(chǎn)技術(shù),通過嘗試不同技術(shù)遴選出最合適的一項(xiàng)。由于研發(fā)投入比較高,未知性大,很多企業(yè)尚在觀望,而單打獨(dú)斗也不利于產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
雖然目前Micro LED的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸還未取得突破,Micro LED量產(chǎn)還任重道遠(yuǎn),但在產(chǎn)業(yè)鏈上下游積極共同努力下,技術(shù)在不斷突破,商業(yè)化步伐正在逐步加快。據(jù)了解,在芯片方面,康佳、創(chuàng)維、聚燦、三安光電、兆馳等企業(yè)相繼投入到芯片的研發(fā)中。在封裝模組方面,晶臺、歐司朗、芯瑞達(dá)、友達(dá)、瑞豐光電、日亞化學(xué)等多家企業(yè)對Micro LED進(jìn)行投資建設(shè)。在顯示屏與終端相關(guān)設(shè)備方面,雷曼光電、利亞德、蘋果、康佳等也在積極建廠。
隨著Micro LED產(chǎn)品面市,越來越多的終端品牌廠商參與到Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈,相關(guān)玩家接連上市、產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)廠商加強(qiáng)合作的局面在顯示產(chǎn)業(yè)鏈全面鋪開,這場由全產(chǎn)業(yè)鏈拉動的產(chǎn)業(yè)合作和技術(shù)升級正在賦予顯示產(chǎn)業(yè)一幅全新圖景。
(文章來源:中國電子報)