被稱為“下一代顯示器”，Micro LED有怎樣的商用時間表

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）近些天，由于蘋果公司突然被傳出將轉(zhuǎn)向Micro LED自研和規(guī)?；渴?，Micro LED產(chǎn)業(yè)熱度高漲。同時，由于蘋果和三星等巨頭的積極帶動，Micro LED被認(rèn)為有望開啟顯示面板行業(yè)新的十年周期，并被定義為“下一代顯示面板”。

此前，在電子發(fā)燒友網(wǎng)發(fā)布文章《蘋果將量產(chǎn)市場首個Micro LED穿戴產(chǎn)品，這些供應(yīng)鏈公司率先收益》中，我們已經(jīng)將Micro LED遇到的問題簡單提了一下，并列舉了行業(yè)相關(guān)的廠商。本文我們將深度了解一下Micro LED的量產(chǎn)難題，以及Micro LED在各終端市場的商用進度表。

Micro LED商用的待解難題

在上篇文章中，筆者提到了，Micro LED需要解決的量產(chǎn)難題包括紅光芯片、激光轉(zhuǎn)移、晶圓結(jié)合及全彩化等技術(shù)。那么，這些技術(shù)的難點到底在哪里呢？

首先是紅光芯片，紅光LED的效率和可靠性問題是量產(chǎn)Micro LED需要解決的問題。我們都知道Micro LED是一種直顯方式，其中一個全彩顯示方式的就是RGB三色。在LED倒裝的過程中，紅光LED由于材料的問題，效率很低，很難匹配Micro LED的顯示亮度和分辨率。不過，2021年8月，首爾偉傲世宣布聯(lián)合由UCSB物理專家中村修二帶領(lǐng)的美國圣芭芭拉SSLEEC團隊已經(jīng)攻克了70μm紅光Micro LED芯片的效率問題，正逐漸向50μm以下探索。

其次是LED微縮帶來的制造難題。這個問題可以進一步細化為兩個方面：一方面是設(shè)備和制造環(huán)節(jié)需要匹配更小型LED的尺寸，測試的量和要求也更高，需要在精細化的制造中保證高良率；另一方面是外延技術(shù)的挑戰(zhàn)，極高的良率、均勻性要求對襯底的要求非常高，還伴隨著波長均勻性控制、缺陷控制等挑戰(zhàn)。

第三個全彩顯示的問題。紅光LED效率不高，以及轉(zhuǎn)光材料的波長均勻性控制難題導(dǎo)致無論用何種方法都很難實現(xiàn)Micro LED的全彩顯示。其中，紅光LED效率問題制約了三色RGB法；轉(zhuǎn)光材料的波長均勻性控制難題影響的則是紫外/藍光Micro LED＋轉(zhuǎn)光材料法。

第四個難題就是巨量轉(zhuǎn)移和封裝。上篇內(nèi)容已經(jīng)提到了，激光轉(zhuǎn)移、pick andplace轉(zhuǎn)移技術(shù)、自組裝技術(shù)、轉(zhuǎn)印技術(shù)等合并在一起的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，由于Micro LED對于LED用量大，難度非常高。一般而言，4K分辨率的顯示面板就需要超過2000萬顆LED芯片，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)移技術(shù)可能需要數(shù)周才能完成。而Micro LED in Package這種集成封裝方式對于玻璃基板的要求也更高，需要更加平整的玻璃基板。

Micro LED終端商用的步調(diào)

雖然困難重重，不過目前Micro LED已經(jīng)進入到了小批量量產(chǎn)的程度，預(yù)計將于2023年下半年陸續(xù)傳出規(guī)模量產(chǎn)的消息。

從商用角度來看，可穿戴設(shè)備將會是Micro LED第一個商用市場。Micro LED被認(rèn)為是一項關(guān)鍵的VR技術(shù)，也被認(rèn)為是VR屏幕的終極解決方案，原因在于Micro LED的解析度、亮度、對比度等關(guān)鍵性能是當(dāng)前主流的顯示屏幕無法比的。目前，索尼已經(jīng)展示了搭載Micro LED屏幕的VR樣機。索尼的方案讓Plessy、Raxium、Compound Photonics、Atomistic 等公司受到了廣泛關(guān)注，據(jù)悉這些公司的方案在硅基Micro LED上，實現(xiàn)了前所未有的高ppi（每英寸的像素數(shù)量），并以極低的功耗實現(xiàn)理論上百萬級尼特的亮度。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈信息，預(yù)計從2024年下半年開始講陸續(xù)有廠商將成熟Micro LED屏幕方案導(dǎo)入到自家的VR設(shè)備中。

由于蘋果的帶動，預(yù)計在未來數(shù)年的時間里，可穿戴設(shè)備將成為Micro LED用量最大的市場。這個我們上篇文章的主題便是這個。不過，根據(jù)最新的消息，Apple Watch Ultra預(yù)計將不再是首款Micro LED設(shè)備，這一殊榮很可能被三星搶走。據(jù)韓國媒體援引的供應(yīng)鏈人士消息，三星已經(jīng)開始推進智能手表用Micro LED顯示器的商業(yè)化工作，預(yù)期2023年內(nèi)完成目標(biāo)。值得注意的是，三星這個Micro LED微顯示團隊去年年底才成立，不過三星在這方面的技術(shù)儲備很深厚，因此進展神速。蘋果和三星在智能手表相繼選用Micro LED，對行業(yè)發(fā)展起到了很大的帶動作用。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2026年Micro?LED面板的出貨量將達到1.34億片左右，2027年達到2.51億片，其中智能手表占據(jù)其中九成的份額。屆時，在智能手表領(lǐng)域，Micro?LED將全面取代OLED。

除了可穿戴設(shè)備，Micro?LED在短期內(nèi)的商用市場還有商業(yè)大屏，包括室內(nèi)標(biāo)牌、室外標(biāo)牌、商業(yè)大屏和交互式廣告牌等。

應(yīng)用順序比較延后的是汽車和電視市場。近日，友達董事長彭雙浪宣布，今年 Micro LED 將開始量產(chǎn)。這款屏幕如上所述，將率先導(dǎo)入可穿戴設(shè)備市場，未來電視及車用也將導(dǎo)入。從友達的節(jié)奏來看，近兩年內(nèi)基本還看不到Micro LED在車端的商用，基本還是以AmLED 及 FIDM 兩項技術(shù)為主。在電視市場，其實三星和LG等公司已經(jīng)有產(chǎn)品面世，不過三星的相關(guān)產(chǎn)品離量產(chǎn)的距離還很遠，目前嘗鮮售價為100萬元以上。此外，關(guān)注Micro LED電視發(fā)展的還有索尼、夏普等公司。

行業(yè)人士認(rèn)為，因為蘋果選擇自研Micro LED，長期來看，蘋果全棧產(chǎn)品都可能搭載Micro LED，這主要看這項新型顯示技術(shù)在近幾年降成本的速度。供應(yīng)鏈人士認(rèn)為，2025年將會是Micro LED在蘋果公司里的一個重要的時間節(jié)點。屆時，蘋果將重新評估Micro LED和OLED在蘋果公司產(chǎn)品未來的布局。

綜合上述消息，顯示器領(lǐng)域?qū)＜已信?，Micro LED商用的第一階段將主要商業(yè)大屏和可穿戴設(shè)備為主，主要市場特點是大尺寸、高分辨率、高商業(yè)價值以及小尺寸、低制造難度和一般成本壓力；第二階段將主要以車用展開，高端車型將有望通過Micro LED打造新型擋風(fēng)玻璃和側(cè)向玻璃，進一步提升汽車的智能化水平；第三階段是Micro LED全面爆發(fā)階段，將在智能手機、電腦和電視等主流消費電子市場爆發(fā)。

小結(jié)

Micro LED作為一項新型顯示技術(shù)，各項技術(shù)指標(biāo)都是領(lǐng)先的。不過，這些領(lǐng)先性能建立在極難的制造工藝之上，導(dǎo)致Micro LED成本居高不下，良率很難提升。不過，在蘋果和三星的帶動下，市場重心將向Micro LED傾斜，有望讓這些難題逐一化解，最終在各個終端實現(xiàn)Micro LED的規(guī)模商用。