當下,被譽為“終極顯示技術”的Micro LED正處于研發熱潮中,成果也在紛至沓來。在近日剛剛結束的CES2022(國際消費類電子產品展覽會)上,Micro LED產品成為關注的焦點。韓國兩大巨頭企業三星和LG均帶來了大尺寸 Micro LED電視;首爾半導體展出兩款車用Micro LED產品;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TCL則發布了采用雙Micro LED顯示屏的第二代AR眼鏡。
然而在看似熱鬧的背后,多位業內專家在接受《中國電子報》采訪時指出,Micro LED目前還處于摸索階段,尚未成為一項可量產的顯示技術,離大規模應用還有很長一段距離。在業內專家看來,Micro LED實現產品真正落地乃至大規模商用,至少還要解決兩個難題。
產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,甚至被一些業內人士冠以顛覆產業的“終極顯示技術”的稱號。原因在于Micro LED不需要大面積的基板進行光刻或蒸發,也不需要一個復雜過程來轉換顏色和防止亮度降低。與目前主流顯示技術LCD和OLED相比,Micro LED具有亮度高、可視角度大、使用壽命長、響應時間短和低功耗等眾多優勢;同時它具有自發光無需背光源的特性,具備體積小、輕薄化的特點。作為未來顯示技術的主流趨勢和發展方向,Micro LED的發展前景得到了行業的普遍認可。
“Micro LED顯示技術被看做是目前主流顯示技術的有效補充,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現VR和AR的應用。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。”奧維睿沃總經理陳慧在接受《中國電子報》記者采訪時表示,由于其已經表現出來的特性,相信很快會在部分特殊領域得以快速推廣,另外隨著Micro LED顯示技術在新功能上的不斷探索,未來有望實現顯示無處不在。
從行業市場規模來看,Micro LED市場空間巨大,未來幾年有望實現快速增長。據市場咨詢機構GGII預計,2022年左右Micro LED將在手機、VR、車載顯示、平板顯示等領域得到應用,到2024年手機和超大電視顯示將成為Micro LED應用最大的兩個市場,2024年中國Micro LED市場規模將達到800億元。
不過,多位業內人士都指出了Micro LED面臨的一個窘境:雖然前景被看好,但遠未實現規模化應用。群智咨詢總經理李亞琴表示,如果以產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,現在更多可產量的產品還是圍繞Mini LED去展開。“Micro LED更多是一個未量產、未來性的產品。”
目前可以看到,在車載市場,Micro LED相比OLED、LCD而言,優勢較為明顯;此外,Micro LED在VR/AR設備中也較為普遍。對于很多相關企業而言,主要以產品和市場為導向,并期望在短期內產生經濟效益。業內人士向記者說到:“國內很多企業都是拿來主義,難以靜下心去開拓新技術。”對于企業而言,在加入Micro LED研發熱潮的同時,更需要思考一下這個問題:到底哪類產品真正適合Micro LED?
有一個方向值得關注。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,交互技術起著至關重要的作用。而在交互技術里,只有Micro LED技術可以實現所謂的空間三維顯示。”國際信息顯示學會中國區總裁嚴群告訴《中國電子報》記者,Micro LED具有發光點小和響應速度快的優勢,這是LCD和OLED所不具備的。只有這兩個優勢才能助力實現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,才能實現物理世界和虛擬世界的真正交互。目前的VR/AR技術尚不能實現這種交互效果,帶給人們的體驗還不夠自然,這就阻礙了元宇宙的爆發。
嚴群強調,從這個層面來講,Micro LED是唯一有可能真正實現元宇宙里交互場景的技術,Micro LED顯示技術的真正爆發點也蘊藏在這里,而非傳統的顯示應用。“若把Micro LED應用到傳統顯示中,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。”
規模化之路的最大挑戰是什么?
目前,Micro LED顯示技術尚不成熟,對芯片、背板、發光介質等材料有著更高的要求;同時,Micro LED產品在終端表現上也存在諸多問題。總體而言,這項所謂的“終極顯示技術”離大規模落地應用還有很長一段距離要走。中國光學光電子行業協會液晶分會常務副理事長、秘書長梁新清曾經表示,當前Micro LED顯示技術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顯示器進入商界視野,相關研究機構和企業開始主攻微縮制程、全彩顯示、巨量轉移等瓶頸技術。直到目前,雖然Micro LED的諸多優點已為行業普遍認知,但現實卻是Micro LED的發展仍處在摸索階段。
陳慧認為,Micro LED要想實現規模化應用,主要存在技術和商業化的兩道門檻。
一方面是技術。除了目前最常被提到的巨量轉移技術,還有芯片技術和背板技術。芯片技術包括Micro LED晶圓波長的一致性,以及芯片的發光特性和可靠性。背板技術目前主要分兩種,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,這會影響巨量轉移的效果;后者雖然穩定性好,但是對工藝要求更高。此外,全彩技術、接合技術、驅動技術目前都尚未成熟。
另一方面是商業化。目前市場上尚沒有統一的應用規格和標準,雖然目前針對Micro LED的技術多種多樣,但是這些技術都是摸索出來的可行方法,還沒有真正形成成熟的技術路線。此外,還有上游材料的供應,產業鏈的構建也都不成熟。
巨量轉移是被提及最廣泛的一項瓶頸技術。據了解,目前行業里大多數采用的巨量轉移技術分為四類:精準抓取、自組裝、選擇性釋放、滾輪轉印。以上這些巨量轉移技術總的來說仍屬于“量產前”的技術,目前他們所面臨的瓶頸是一致的,同時這也是整個Micro LED生產所面臨的瓶頸,歸結起來就是精度、良率、效率、成本。“這些問題逐層遞進,互為因果。當下無論哪種技術路線,只有能夠解決上述四個問題,才能真正的實現Micro LED的大規模應用。”陳慧告訴《中國電子報》記者。
關于制約Micro LED規模化落地的最主要原因,嚴群認為功耗問題算一個。他向記者介紹,Micro LED的一個特點是發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高光效率優勢體現在器件上面。
除上述挑戰之外,資源整合問題也是制約Micro LED產業發展的重要因素。作為最前沿的新型顯示技術之一,Micro LED的產業化進程需要產業鏈上各環節的企業、高校、科研院所進行合作,突破關鍵制程技術、專利壁壘,推進產品應用,以實現產業的快速發展,贏得國際市場更大話語權。
多位業內人士向記者表示,現階段需要一個更大的平臺把資源整合到一起,通過建設這個平臺進一步落實量產技術,通過嘗試不同技術遴選出最合適的一項。由于研發投入比較高,未知性大,很多企業尚在觀望,而單打獨斗也不利于產業的快速發展。
雖然目前Micro LED的關鍵技術瓶頸還未取得突破,Micro LED量產還任重道遠,但在產業鏈上下游積極共同努力下,技術在不斷突破,商業化步伐正在逐步加快。據了解,在芯片方面,康佳、創維、聚燦、三安光電、兆馳等企業相繼投入到芯片的研發中。在封裝模組方面,晶臺、歐司朗、芯瑞達、友達、瑞豐光電、日亞化學等多家企業對Micro LED進行投資建設。在顯示屏與終端相關設備方面,雷曼光電、利亞德、蘋果、康佳等也在積極建廠。
隨著Micro LED產品面市,越來越多的終端品牌廠商參與到Micro LED產業鏈,相關玩家接連上市、產業鏈不同環節廠商加強合作的局面在顯示產業鏈全面鋪開,這場由全產業鏈拉動的產業合作和技術升級正在賦予顯示產業一幅全新圖景。
(文章來源:中國電子報)