从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量
2023-08-2313:59:37[编辑: Akwan]

Micro LED领域正迎来一波又一波的新品新技术、项目建设以及新一轮融资落地。据LEDinside不完全统计,2023上半年,共计约29项Micro LED新品新技术发布,包括产业上中游的晶圆、芯片、器件、背板材料、驱动芯片、生产设备、微显示器,产业下游显示屏、车灯,终端的消费级电视、AR眼镜等;

约有17项Micro LED最新研究成果发布;6项Micro LED项目进入签约、开工、建设、开业等状态;约有5家Micro LED相关企业获得最新一轮的投融资资金。

行业内的种种动态似乎都在预示,2023年可能是Micro LED走入规模化量产与商业化应用的重要转折点。

的确,在LED行业大量资源投入下,Micro LED技术每年都在一步一脚印地进步当中,面对巨量转移、芯片效率与均匀性等问题,厂商提出了各类解决方案,Micro LED性能得以提升。

但从终端产品价格,应用产品数量来看,性能、生产效率、成本的优化尚未能支撑Micro LED的大规模应用,现阶段的Micro LED还难以与市场主流显示技术进行竞争,特别是在目前Micro LED主要应用的大尺寸显示领域,Micro LED产品的需求尚未起量。

以电视产品为例,去年,三星在中国推出的110英寸Micro LED电视,售价达到惊人的105万元,同尺寸下的4K液晶电视价格仅约为1万~5万元不等。因此,对于这款Micro LED电视产品,消费者更多是以“看热闹”的心态对待,市场并不买单。

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

图片来源:三星官网

要让Micro LED在现阶段打开电视市场普及大门,难免不太实际,在商显和专业显示等主要大型显示应用领域,近年Micro LED的需求也并未出现明显增长趋势。

TrendForce集邦咨询此前就曾指出,Micro LED大型显示器目前尚未实现大规模量产,还需要突破像素均匀性、巨量转移效率、玻璃背板金属化良率等关键技术瓶颈。

尽管大尺寸显示的规模化应用及需求起量仍需一段时间,但产业链相关厂商在新品开发等方面都取得了新进展:

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

面对Micro LED大尺寸显示关键技术问题,企业也在积极做着最新的技术部署,例如,成立仅3年时间的辰显光电就已针对巨量转移、驱动架构、无缝拼接、混bin技术问题,自主开发了高速巨量转移技术、玻璃基薄膜晶体管(TFT)混合驱动方案、TFT基双面LTPS-TFT背板工艺、混合装配技术等…….

在LED企业大力发展Micro LED大尺寸应用的同时,智能手表、AR眼镜等终端产品兴起带动了对微小尺寸Micro LED的需求,这使得Micro LED另一关键应用逐渐浮现。

穿戴、头戴设备:Micro LED商业化应用关键之路

年初,苹果计划将Micro LED导入Apple Watch中的消息传出后,让LED行业的关注点落在大尺寸显示以外的微小尺寸应用中。苹果为何在未来智能手表采用Micro LED屏幕?从其现有产品问题中即可发现缘由。

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

图片来源:苹果官网

由于应用场景复杂,且搭载功能较多,智能手表的显示屏需兼顾高帧率、高亮度及低功耗的特点,让消费者能够长时间佩戴进行不同的活动。

作为行业内率先推出智能手表的苹果,Apple Watch目前采用LTPO OLED方案,该方案实现屏幕刷新率的自适应,降低功耗,并将产品亮度保持到最高1000~2000nits亮度。

在续航方面,采用LTPO OLED的Apple Watch最长续航为18~36小时,但从众多消费者的反馈来看,实际上大部分时间里Apple Watch都需要一天一充。这不仅是因为屏幕显示增加耗能的原因,还因为Apple Watch强大的性能与功能带来了副作用,包括:64位双核的S8芯片、震动模块、全天候健康监控、丰富应用软件等都大大增加耗能。

因此,苹果未来除需要一块更大容量电池外,还需要一个更能适配Apple Watch的显示技术,而Micro LED因拥有更高分辨率与亮度,更省电等特点成为了关键方案之一。

对于Micro LED行业而言,穿戴设备需求的出现,为Micro LED技术应用指出了新方向。TrendForce集邦咨询认为,Micro LED穿戴设备的推出,是Micro LED由技术开发迈入应用量产阶段的重要分水岭。

一般智能手表的分辨率约20万像素,即每部装置使用的LED数量约70~80万颗,加上仅约2英寸左右的大小,偏小的面积搭配为数不多的LED数量,对于巨量转移等生产技术的要求门坎相对低。

因此,穿戴设备是验证Micro LED作为显示面板量产可行性上的应用首选,是接下来几年建构Micro LED扎实需求的关键应用之一,可带动更多芯片厂商加入,加快Micro LED成本压缩速度。

穿戴设备是未来探索Micro LED商业化发展的重要应用,而另一微小尺寸应用AR/VR头戴设备也将是未来探索Micro LED发展的关键。

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

相较穿戴设备,Micro LED在头戴设备上的发展应用更早一些,尤其是AR设备上,李未可、Vuzix、Tooz、努比亚等企业均已发布Micro LED AR眼镜。未来在元宇宙概念的带动下,AR/VR设备性能将继续提升,这无疑需要更高端显示技术加持。

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

部分搭载Micro LED的AR眼镜

Micro LED微小尺寸应用发展潜力不可小视,根据TrendForce集邦咨询预估,在大型显示器与穿戴装置应用量产的带动下,2023年Micro LED芯片的产值将达2,700万美元,年成长92%。预计Micro LED将率先在Apple Watch应用,2026~2030年Micro LED技术应用范围则有机会扩大至AR眼镜、手机、车用显示等装置。

LED厂商加速破解Micro LED微小尺寸应用困局

无疑,穿戴、头戴设备在Micro LED发展道路上扮演着重要角色,但还是需要稍许时间待技术成型,进而吸引下游企业应用。

相较大尺寸显示,尽管Micro LED微小尺寸产品生产难度相对较低,但同样仍面临着光效、散热、寿命、全彩化显示、巨量转移效率等问题,所幸,国内外企业都在加速破解技术难题,努力打破Micro LED微小尺寸应用困局。

LEDinside近期通过与上下游企业的对话中了解到,国内知名LED企业均看好未来Micro LED在AR/VR、智能手表等微小尺寸应用的发展前景,并在全力攻坚相关Micro LED难题中:

华灿光电:华灿光电的Micro LED的外延和芯片主要面向大尺寸显示、车用、穿戴等应用市场。

华灿表示,公司拥有丰富的外延到芯片的制造经验,目前正与上下游厂商联合解决Micro LED全彩化、巨量转移等问题,部分技术已产品化落地。在中小尺寸芯片上,华灿与合作伙伴联手提升效率与良率中。在应用上,华灿正在与头部头戴、穿戴产品厂商洽谈合作中。

晶能光电:晶能光电围绕大尺寸硅衬底LED技术展开Micro LED外延、芯片和全彩化的研究,同步推动基于CMOS背板驱动Micro LED微显模组和基于巨量转移的Micro LED COC芯片产业化开发。

晶能的硅衬底GaN基Micro LED近紫外、红、绿、蓝外延片已被国内外相关企业和科研机构广泛采用。晶能已完成5微米pitch的红、绿、蓝Micro LED显示阵列开发,同时也在积极开始基于大尺寸硅衬底、低成本的10微米-50微米倒装及垂直Micro LED COC技术开发。

乾照光电:在Micro LED领域,乾照配合客户开发手表应用方向的高光效技术,提升超小电流密度下的发光效率,GaN材料峰值效率对应的电流密度已经小于0.3A/cm2;同时,乾照已开发出垂直 Micro LED 芯片样品可以供客户试样。三合一芯片产品方面,配合终端持续优化产品性能和可靠性,并争取在年内实现产品级量产。

上半年,乾照获得多个Micro LED专利,涉及巨量转移、芯片制备、显示装置及制作等;总投资约14亿元的Mini/Micro 、高光效 LED 芯片研发及 制造项目在建设当中。

赛富乐斯:在Micro LED领域,赛富乐斯在8月发布了0.39英寸用于VR/AR的NPQD全彩显示屏,峰值亮度达到25万尼特。公司同时发布了0.12英寸用于AR红光显示屏,通过高EQE的蓝光加高效率的色彩转换技术,解决现在困扰业界的红光效率低,可靠性差的关键问题。

在Micro LED芯片领域,除了商显大屏外,赛富乐斯还在与手表/车载屏生产商合作,定制开发M系列Micro LED芯片产品。通过NPQD??纳米孔量子点技术,赛富乐斯能够实现芯片级原位色彩转换及原位全彩化,显著提高巨量转移良率,并解决红光热衰减等问题。

国星光电:在Micro LED领域,国星光电已突破巨量转移和巨量键合双重技术难题,综合良率达99.99%。重点在Micro LED的几种优势应用领域进行产品与技术布局,包括超大尺寸显示屏用MIP分立器件、AR眼镜用硅基Micro LED微显示屏等。

国星表示,面对红光LED低光效、全彩化、巨量转移等难题,公司已开发出高一致性像素化量子点色转换彩膜光刻制备技术,实现了<0.1mm像素间距的量子点色转换彩膜均匀制备,有望应用在智能穿戴产品上。

兆驰股份:兆驰半导体已具备从LED衬底到芯片的完整布局,产能规模领先,成本优势明显。在同工艺端,兆驰通过升外延生长中的波长均匀性,优化芯片工艺精细度,来为Micro LED的投产做准备。

今年上半年,兆驰晶显则表示,针对Mini/Micro LED的技术研发和工艺创新成立了专门的工程实验中心,全力攻坚Micro LED技术,并布局AR/VR产品以及微显示屏产品。

此外,LEDinside注意到,截至目前,2023年,在Micro LED微小尺寸领域上,国内外众多LED相关企业也不断获得最新技术突破,助力Micro LED实现量产和商业化应用:

从微小尺寸领域发挥Micro LED大能量

总结

不可否认,Micro LED技术的发展将会是漫长的过程,但Micro LED技术一直在进步的路上。近年微小尺寸应用的兴起,更是让Micro LED扩大了发展空间,也为Micro LED商业化应用带来新的希望。在众多企业对Micro LED技术不断优化的背景下,未来,微小尺寸与大尺寸应用将成为拉动Micro LED需求的两架关键马车。(文:LEDinside Irving)

转载请标注来源!更多LED资讯敬请关注官网或搜索微信公众账号(LEDinside)。

分享:
相关文章