MicroLED量产“痛点”何在?

中国电子报|2019-12-02 10:16:41
作者:张一迪 来源:中国电子报、电子信息产业网

OLED、MicroLED、激光显示等多种新型显示技术正在加速演进。MicroLED在亮度、大尺寸、功耗等多方面具备明显优势,因此吸引了全球众多显示厂商、科研机构投入研发力量。芯片制备、转移技术良率、成本等问题一直以来都是MicroLED量产路上的阻碍。随着研究力度不断加大、技术持续提升,MicroLED在产品化的道路上成绩如何?又有哪些潜在的应用领域?

全球MicroLED进入快速发展期

集邦咨询《2019 Micro LED次世代显示关键技术报告》中显示,全球各大厂商在MicroLED技术上的布局从专利开启,以SONY、Cree及University of Illinois为最早布局的厂商及研究机构,从2000年起进入萌芽期。

此后的14年里,夏普、ITRI、OPtovate等显示行业企业机构陆续进入。2014年,苹果公司收购LuxVue,一家致力于低功耗MicroLED技术研发的创业公司,自此,全球MicroLED发展进入飞跃期。

赛迪智库在3月发布的《Micro LED显示研究报告(2019)》中指出,全球共有超过140家企业和组织参与了MicroLED显示技术的研发,已申请近1500件相关专利。

Yole Development专利研究报告表明,华星光电、京东方、中科院长春光机所、歌尔股份是中国大陆地区研究MicroLED技术较为活跃的企业和机构。

2019年5月在美国举办的显示周(Display Week)展会上,面板大厂天马微电子展出透明全彩MicroLED显示器,摘得显示周People’s Choice奖项。

11月22日在合肥举办的首届世界显示产业大会上,LED高科技产品及解决方案提供商雷曼光电携8K MicroLED超高清显示屏及新品超高清智慧会议系统亮相博览会。

中国台湾地区目前已形成了较为完整的MicroLED研发产业链,拥有Mikro Mesa,錼创科技等一批MicroLED转移技术半导体公司,以及聚积、奇景、瑞鼎与联咏等一批MicroLED驱动IC公司。

2019年5月的美国显示周上,錼创带来的7.56吋的全彩MicroLED显示器、柔性MicroLED显示器以及高达458 DPI的可穿戴式装置吸睛无数。

大尺寸商用成为市场切口

作为当代科研力量集中的新型显示技术,MicroLED的关注人群也在不断增加。

根据美国显示周(Display Week)会议出席人数统计数据,2018年及2019年MicroLED主题相关会议的出席人数连续两年蝉联第一位。2019年,MicroLED超越 OLED、AR/VR等热门显示话题,强势抢占榜单前五位,成为了美国显示周最受欢迎的显示技术。

全球研究机构、专家学者、企业厂商纷纷将科研、生产力量投入到MicroLED这片沃土,在一众新型显示技术中,MicroLED到底有怎样的魅力,能够聚集全球范围内的广泛关注?

从视觉上来说,MicroLED 在对比度和色域上与OLED不相上下,但可视角度上能够达到更高;从节能的角度来看,MicroLED 的功耗约为LCD的10%、OLED的50%,优势明显;OLED在大尺寸上有一定限制,MicroLED可以无限扩展;而且从结构上讲,MicroLED比TFT-LCD,以及OLED要简单很多。

从厂商、品牌再到消费市场,大尺寸显示逐渐成为了近几年家用与商用屏幕的主要诉求,MicroLED在大尺寸和低功耗上的良好表现让其拥有了广阔的市场前景。

中国电子视像协会产业研究与发展中心主任董敏在接受《中国电子报》记者采访时表示,国内很多高世代线面板厂可以切割大尺寸玻璃,与小尺寸制造相比,这样有助于迅速投产和满产,因此国内的大尺寸面板供应不断增加,利润提升,对面板厂商来说,成本也有所保障。

对于企业来说,5G+超高清技术的不断发力丰富了大屏幕的应用场景,同时在功能提升上也颇有助益。

“大型的显示墙在中国有非常广阔的市场,很多大数据需要通过大型显示墙和控制中心来实现。大屏可以作为大数据中心的智慧显示终端,与智慧相关的领域都会有使用大屏的需求,智慧城市,智慧学校,智慧公安等这些都需要大型的LED显示屏。”雷曼光电董事长兼总裁李漫铁在首届显示产业大会MicroLED显示分论坛上谈到。

MicroLED量产存在“痛点”

虽然MicroLED现实技术吸引了全球范围内大量的研发投入,生产工艺、技术上也在不断提升,但是仍然存在诸多问题阻碍其大规模量产。

MicroLED的转移技术复杂,时间成本高,主要分为单颗和多颗转移,批量转移还有巨量转移目前还在开发之中。谈到转移技术的重要性,李漫铁指出,转移过程中的良率控制非常重要,这方面有大量的技术和工艺,如果做不好就会导致一致性的色差或模块化的色差,这是所有大尺寸拼接显示屏厂家都要解决的问题。

过于昂贵的价格也是阻碍MicroLED量产的原因之一。目前投入市场的大尺寸MicroLED产品主要面向B端用户,索尼在今年9月推出的110英寸4K MicroLED售价高达600万人民币,三星发布的146英寸MicroLED电视价格同样达百万级。

北京集创北方科技股份有限公司市场副总经理张哲在首届世界显示产业大会MicroLED显示分论坛上分析指出,目前最大的消费电子市场在手机屏幕上,MicroLED与现在手机屏幕的成本差距可能是几百倍的差别,但是在可穿戴设备上成本最小,可以优先成为突破点。

可穿戴设备以智能手表为例,有着高画面密度、高亮度、低功耗的需求,这些都比较符合MicroLED的特性。

AR/VR显示也是MicroLED可以深耕的领域之一,虚拟现实设备对于分辨率与清晰度有着较高要求,更高的分辨率能让虚拟画面更接近于真实世界,还要有足够的亮度、足够真实的色彩表现,与其他新型显示技术相比,MicroLED在各方面都具有足够的潜力。

Gartner预测数据显示,2018年全球可穿戴设备支出为324亿美元,2019年支出为410亿美元,同比增长27%,预计到2020年,全球可穿戴设备支出将高达520亿美元(约3700亿人民币),巨大的市场空间或许可以助推MicroLED进入规模发展期。

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