顯示領域技術迭代過程中,MicroLED被認為是下一代顯示技術的有力競爭者。MicroLED是LED微縮化和矩陣化技術,即將LED背光源進行薄膜化、微小化、陣列化,與OLED一樣能夠實現(xiàn)每個圖元單獨定址,單獨驅動發(fā)光(自發(fā)光)。
應用場景廣泛
芯片尺寸方面,MicroLED一般小于50微米,小間距LED在500微米左右。而作為MicroLED的過渡,MiniLED介于50微米到200微米之間。
安信證券指出,MicroLED存在諸多潛在優(yōu)勢,包括自發(fā)光實現(xiàn)超高分辨率、高亮度、高對比度、高發(fā)光效率、低能耗、廣色域、納秒級反應速度。陣列化下每個MicroLED獨立驅動點亮,反應速度遠高于OLED和LCD?？奢p松勝任從中小尺寸顯示到中大尺寸顯示等應用場景,包括可穿戴設備(智能手表、智能手環(huán)等)、VR/AR設備、智能手機、平板電腦、TV、筆記本電腦、車載顯示、大尺寸顯示屏等。
有專家認為,MicroLED運用于AR/VR,光學系統(tǒng)可以更簡單,畫面圖像質量可以得到提升。
從目前情況看,蘋果、三星、索尼、LG等國際消費電子巨頭積極布局MicroLED。比如,蘋果2014年收購了LuxVue。該公司成立于2009年5月,致力于低功耗MicroLED顯示技術。 去年的一份報告指出,蘋果正對MicroLED這項新技術進行重大投資,希望未來幾年將其應用到于iPhone或AppleWatch等設備。“在顯示領域開辟不同于三星AMOLED的技術路徑。一旦MicroLED技術成熟,蘋果會將其應用到其消費電子產(chǎn)品。”天風證券(601162)指出。
商用領域三星步伐更快。在2018年1月的國際消費類電子產(chǎn)品展覽會期間,三星發(fā)布了采用MicroLED技術的146英寸4K電視。今年1月,三星發(fā)布了兩款MicroLED電視,其中一款名75英寸產(chǎn)品針對家用領域;另外一款達219英寸。據(jù)群智咨詢總經(jīng)理李亞琴介紹,“三星146寸的MicroLED大屏電視于2018年出貨,且已有一定的銷售額?！?/p>
LG盡管傾向OLED,但并未放棄MicroLED。2018年3月,LG向歐盟申請三項與MicroLED面板有關的新商標;2018年9月,在德國柏林國際電子消費品展覽會期間,LG推出首款173英寸采用獨立MicroLED制造的發(fā)光顯示器。
高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)預測,2019年國內MicroLED的市場規(guī)模有望達到1億元。其中,智能手表是其主要應用方向;2020年-2025年,MicroLED有望保持年均75%左右的增長速度;到2025年,MicroLED市場規(guī)模將達49億元。
中國科學院院士鄭有炓在“2018年中國顯示學術會議”上指出,隨著技術成熟,MicroLED將影響顯示產(chǎn)業(yè)格局。未來LCD、OLED和Micro-LED三項技術既有競爭,也有協(xié)同。
廠商積極布局
作為MicroLED的過渡技術,MiniLED相比MicroLED技術難度低些,更容易實現(xiàn)量產(chǎn),便于大量開發(fā)液晶顯示背光源市場,產(chǎn)品經(jīng)濟性佳。多家上市公司積極探索MicroLED技術的同時,投入重金開發(fā)MiniLED技術。
中國臺灣廠商進入MiniLED領域較早。友達光電推出了15.6寸、27寸、32寸、65寸共4款MiniLED4K電競顯示面板;群創(chuàng)光電將MiniLED技術結合PixinLED技術,推出了65英寸8KminiLED大尺寸電視面板、車用MiniLED面板和公用顯示器(PID)MiniLED面板;隆達電子MiniLED背光產(chǎn)品已量產(chǎn)出貨等。
據(jù)不完全統(tǒng)計,三安光電(600703)、華燦光電(300323)、澳洋順昌(002245)、乾照光電(300102)、兆馳股份(002429)等企業(yè)涉足上游芯片領域,國星光電(002449)、瑞豐光電(300241)、鴻利智匯(300219)、木林森(002745)等企業(yè)涉足產(chǎn)業(yè)鏈中游封裝領域,京東方A、深天馬A、利亞德(300296)、洲明科技(300232)、雷曼股份(300162)、奧拓電子(002587)、維信諾(002387)等企業(yè)涉足產(chǎn)業(yè)鏈下游應用領域。
2017年11月,京東方斥資6.7億元與奧雷德、滇中發(fā)展、高平科技共同設立昆明京東方顯示技術有限公司。據(jù)媒體報道,除了建設國內首條大型OLED微顯示器件生產(chǎn)線,昆明京東方同時在為AR/VR應用的MicroOLED面板試制做準備。公司此前稱已開展MicroLED研究并取得進展,但目前技術尚未成熟。據(jù)Rohinni公司今年1月網(wǎng)站消息,京東方與其將組建一家合資企業(yè),共同生產(chǎn)用于顯示器背光源的超薄微型LED解決方案,助力MicroLED發(fā)展。
三安光電2016年開始研發(fā)MicroLED技術,后將重心轉入MiniLED。2018年2月,三安光電與三星電子簽署《預付款協(xié)議》,三星將提前支付約1683萬美元,用于三安光電向三星獨家供應MiniLED芯片。
華燦光電在2018年三季報中稱,公司在MiniLEDRGB產(chǎn)品率先批量進入市場的基礎上,進一步擴產(chǎn)放量,市場份額穩(wěn)步提升,不斷提升公司高端顯示屏以及背光市場的占有率。公司背光MiniLED芯片已經(jīng)和國際一線品牌廠商開始合作批量試產(chǎn)。公司MicroLED積極與國際廠商緊密配合開發(fā),研發(fā)進展良好。
國星光電在2018年半年報中表示,公司快速響應Micro和MiniLED技術趨勢,成立Micro&MiniLED研究中心,自主研發(fā)推出“MiniLED”新器件產(chǎn)品,加速推動LED顯示屏點間距進入P0.X時代。此外,公司向上游芯片領域延伸,成立了Raysent科技,取得硅襯底外延技術,為大功率芯片的量產(chǎn)和MicroLED進行技術儲備。
瑞豐光電表示,拓展MiniLED產(chǎn)品系列應用,在智能手機、PAD、筆電、TV和Display等顯示應用做平行鋪展。同時,開展面向Mini和MicroLED的專用設備與共性技術研發(fā),包括巨量轉移、熒光粉沉積、藍光轉色技術等。
關鍵技術有待突破
OLED技術發(fā)明人鄧青云博士認為,“新的顯示技術不斷出現(xiàn),可能超過LCD或者OLED,比如MicroLED。但這些新的顯示技術短期難以無法突破,它們必須在未來的30年內不斷進展,以改變LCD和OLED?！?/p>
相比OLED,MicroLED在壽命、反應時間、功耗等指標方面優(yōu)于OLED,但成本遠高于OLED。同時,MicroLED一些關鍵技術仍有待突破。
鄭有炓表示,MicroLED的技術瓶頸主要有三個:將MicroLED芯片轉移到有源驅動的TFT背板上,按微米級周期組裝構成高密度級二維陣列結構(巨量轉移技術);三基色MicroLED的像素光源問題;三基色MicroLED的像素組裝尺寸微米化受限,難以實現(xiàn)超高密度封裝。
安信證券指出,巨量轉移存在兩大挑戰(zhàn):一是MicroLED芯片在進行大量、多次轉移時的良率必須達到99.9999%,精準度控制在±0.5微米以內;二是RGB全彩顯示需要對紅、藍、綠芯片分別轉移,要求精準定位燈珠。
“比如,量產(chǎn)分辨率為FHD(全高清)的MicroLED屏幕,需要1920*1080個像素,也就是200萬個像素。而每個像素由R、G、B三個MicroLED芯片組成,需要600萬顆MciroLED。一塊屏幕需要600萬顆微米級別的LED芯片等。從芯片制程到轉印制程到封裝和芯片搭配,生產(chǎn)難度大。這個技術迭代與升級需要相當長時間?！崩顏喦俦硎?。
中國科學院院士、華南理工大學分子光電材料與器件所所長曹鏞對中國證券報記者表示,國內顯示行業(yè)還處于追趕態(tài)勢,包括OLED、MiniLED和MicroLED。
鄭有炓認為,技術好成本降不下來沒有商業(yè)前途。解決技術瓶頸問題需要組織協(xié)同攻關,行業(yè)要結合起來,包括芯片、驅動等領域,僅靠一家或兩家單位很難實現(xiàn)大的突破。
為引導顯示產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,自2010年起相繼出臺兩期“新型顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃”。2019年2月22日,工業(yè)和信息化部電子信息司召開MicroLED顯示終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會。參會單位代表圍繞MicroLED顯示終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、產(chǎn)業(yè)鏈組成及技術路徑、產(chǎn)業(yè)化研發(fā)情況以及面臨的困難等進行了交流,對推動MicroLED顯示終端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了措施與建議。
