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新型显示

Micro LED谁主沉浮?

消费者对于显示画质和形态的需求是LCD 替代 CRT、OLED 崛起的核心驱动力。下一代显示技术Micro LED之所以充满想象空间,亦源于此。

2012年索尼展出55英寸Micro LED电视样品,让Micro LED作为商业化产品第一次出现在大众视野。Micro LED近年来进入高速发展阶段,特别是大尺寸商用显示时代的到来,以及元宇宙的兴起,都令Micro LED有了更大施展空间。 Micro LED产业用了近20年时间进入黄金窗口期。

Micro LED目前仍在发展初期阶段,如何产业化是横亘在全球Micro LED产业面前的一道难题。如今,各地纷纷加大Micro LED的研发投入与产品产出,虽然各有侧重,但差不多站在同一起跑线上。业内预计,Micro LED在2024年将实现大规模商用化,中国有望冲击800亿元市场规模。

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美国:元宇宙带火Micro LED技术

Micro LED具有高亮度、高可靠性、低功耗、低延时、高分辨率、高色彩饱和度、透明性、可拼接、寿命长等诸多优势,被业界认为是VR/AR的最佳显示技术,美国Micro LED产业以VR/AR终端发展带动最为明显。

2021年1月,全球首款商业化Micro LED AR智能眼镜问世,美国智能眼镜和AR技术开发商Vuzix发布旗下首款Micro LED AR智能眼镜,结合光波导技术可显示单色或彩色图像。到了2021年下半年,元宇宙概念兴起,进一步引爆VR/AR市场。今年5月,美国智能眼镜和AR技术开发商Vuzix宣布和法国Micro LED显示解决方案企业Atomistic合作开发适配于 AR 眼镜的全彩 Micro LED 微显示屏。

在这之前,科技巨头们已经开启了一波并购潮,元宇宙的火爆让Micro LED技术成为其重点追逐对象。

2014年,苹果收购了一家名为LuxVue的Micro LED显示屏厂商。2020年,Meta与显示厂商Plessey达成合作,共同开发Micro LED技术。今年初,Snap公司收购Micro LED显示技术厂商Compound Photonics。AR智能眼镜的重要开拓者之一谷歌今年收购Micro LED初创企业Raxium,打造性能更强的新一代AR设备。

韩国:最先让Micro LED电视产业化

目前,韩国Micro LED产业的发展依靠政府、研究机构、大企业共同努力。

三星、LG两家厂商在Micro LED电视领域位居世界前沿。Micro LED与QLED被认为是三星电视业务的两大主轴。去年,三星首发110英寸Micro LED电视,售价1.7亿韩元(约91.8万元人民币),新款89英寸Micro LED电视有望在今年量产。110英寸Micro LED电视在韩国仅售出10台,价格依旧较高。业内人士指出,这标志着Micro LED电视尝试站位超旗舰电视,以提高Micro LED电视在市场的认知度。

LG在今年1月的CES 2022上展示了136英寸的4K HDR Micro LED电视,宣布正式进军Micro LED电视,其Micro LED显示屏的模块化性质可以根据用户需要组合成多样化、个性化尺寸或形状,产品预计在今年晚些时候上市。

韩国科技信息通信部下属的韩国机械材料研究院成功开发出了一种Micro LED显示技术,可在图像不失真的情况下将显示单元最多拉伸 25%。延世大学Jong-hyun Ahn 教授团队使用MoS2半导体和量子点实现高分辨率三基色Micro LED显示技术,有望用于开发AR/VR显示器。

近日,韩国显示器产业协会宣布获得韩国产业通商资源部支持,2022~2026年将注资183亿韩元(约1亿元人民币),打造韩国的Micro LED生态系统。韩国显示器产业协会副会长Dong-wook Lee表示,Micro LED产业创新基础建设项目受韩国政府资助,能够迎来韩国Micro LED的转折点。

日本:在Micro LED材料设备上占有先机

一向手握材料、设备两张“牌”的日本工业在Micro LED领域也遵循了上述产业发展思路。日本东丽工业公司已经开发出一款能够快速排列LED芯片的激光转移释放材料和基板侧边布线材料,有助于制造Micro LED显示器及提升显示器性能。

日本UV-LED厂商Nitride Semiconductors开发了一种超微缩UV-LED芯片的大规模生产技术,这是Micro LED显示屏的核心技术之一,预计适用于AR眼镜。

日本东丽工业公司和信越化学公司推出一款能够自动测试、选择,并将Micro LED材料安装至衬底上的设备,一种特殊的荧光灯将检测晶圆上有缺陷的LED,让面板制造商减少了维修工作。通常制作一个大尺寸Micro LED面板需要6个小时,但新设备将把时间缩短至1小时,将有力推动Micro LED推向更广阔的市场。

日本初创企业Cellid展示AR眼镜显示模组,在光波导结构中安装了60度全球最广视场角Micro LED显示器。松下旗下全资子公司Shiftall Inc.在CES 2022展示了全球首款120 Hz帧率 和10bits色深的Micro OLEDVR眼镜MaganeX。 在终端层面,索尼2012年推出第一款55英寸MicroLED产品CrystalLED。夏普成立一家新的公司以专注于MicroLED显示技术。

中国:Micro LED全产业链协同发力

我国正在加大MicroLED全产业链布局,芯片、封装、面板、终端、LED等厂商都在向Micro LED挺进。

在芯片端,芯映光电发布Micro LED芯片,华灿光电透露其Micro LED芯片可用于AR/VR设备,华引芯推出全新自研直显Micro LED模组,乾照光电也表示已从外延设计到芯片制程进行了全面的开发和布局,兆驰半导体则确定今年正式进行Micro LED技术立项与攻关对接元宇宙相关微显示的需求。

在面板端,京东方发布Mini LED/MicroLED的技术品牌α-MLED,加码Micro LED研发。TCL华星和三安半导体成立联合实验室,重点攻克Micro LED产业化过程中的关键技术难题,为Micro LED商业化规模生产奠定坚实基础。天马掌握Micro LED拼接显示、Micro LED透明显示、Micro LED柔性显示等多项技术,最新推出全球首款>70%透明度的小像素间距Micro LED显示屏。维信诺最新推出12.7英寸玻璃基Micro LED拼接屏。维信诺参股设立的成都辰显光电已建成从驱动背板、巨量转移、修复到模组全覆盖的Micro LED显示产线,成功点亮可用于高端TV的12.7英寸Micro LED拼接产品。上海显耀显示(JBD)正在建设合肥工厂,实现 Micro LED年产能1.2亿个微显示屏,以满足于井喷式AR/VR行业的发展需求。

康佳作为拥有Micro LED全产业链技术的企业,已建成Micro LED全制程研发生产线,自主开发的混合式巨量转移技术已在转移效率和良率方面获得大幅提升,完成Micro LED大尺寸TV的驱动背板研究,Micro LED芯片完成了小批量试产。

群创、友达等面板厂在2018年左右转向Micro LED研发。友达光电开发多款Micro LED智慧车舱应用产品,錼创科技推出了1.58英寸的Micro LED显示屏可用于AR等智能可穿戴设备,圆形1.39英寸与方形1.58英寸超高亮度与分辨率的Micro LED手表。群创光电推新推出了基于LTPS背板的12.3英寸Micro LED拼接无缝显示模块。

在应用端,利亚德、雷曼等LED厂商已经将Micro LED拼接屏用于指挥中心、监控中心等场景。利亚德发布了覆盖40英寸到81英寸的标准2K Micro LED显示产品,并基于此开发了涵盖108英寸到216英寸的大尺寸Micro LED消费级电视。2021年,利亚德Micro LED产能实现800KK/月,且计划在今年底实现1600KK /月,并开始着手Micro LED产业链储备布局,持续推进Micro LED技术和成本突破。雷曼光电对COB产线进行多次扩产,其中雷曼巨幕系列产品应用了100多项自主专利技术,将进一步推动Micro LED直显加速进入消费市场。

海信商显于今年5月发布了Micro LED一体机。在VR/AR终端领域,2021年以来,小米、TCL雷鸟、OPPO相继发布了小米智能眼镜探索版、雷鸟智能眼镜先锋版、OPPO Air Glass付诸现实智能眼镜,均采用了MicroLED显示技术。

我国企业在各环节单点突破的基础上,也正形成全产业链合力协同发展的局面。2020年11月,中国电子视像行业协会成立Mini/Micro LED显示产业分会,共同开展联合技术攻关、标准及知识产权体系建设、产业链投资建设、新技术应用推广、规范市场行为、加强人才培养等重点工作。天马微电子于2021年12月牵头成立Micro LED生态联盟,联合上下游资源,结合产学研各环节持续技术创新、联合开发,稳固资源、创新实验、终端验证,加速商业化落地。

2024年将成转折点?

发展Micro LED不仅是技术层面的博弈,更具有战略意义。各国纷纷瞄准未来显示技术,以期占据抢跑优势。

康佳集团副总裁、重庆康佳光电技术研究院董事长李宏韬近日在接受《中国电子报》记者采访时表示,Micro LED技术主要显示大国目前都差不多站在同一起跑线上,后续就看谁能跑得更快,谁先突破核心技术瓶颈及大规模量产技术,谁就最能赢得这场比赛。

目前Micro LED在芯片技术、巨量转移技术、检测及返修、光学和表面处理等一系列问题上,业界尚未有成熟的解决方案,规模化量产与应用仍需时间。TCL电子研发中心光学系统高级工程师季洪雷表示,Micro LED在各个环节所面临的技术瓶颈是共性的,归结起来就是:精度→良率→效率→成本的问题。Micro LED显示技术成立的前提是精度,在保证精度的前提下,良率和效率是降低成本的最重要因素,也是Micro LED技术大规模产业化的前提。

业界研判Micro LED的应用将经历三个发展阶段。利亚德集团副总裁、智能显示研究院院长卢长军向《中国电子报》记者表示,初期的第一和第二阶段,应用将集中在商业应用领域,尤其是需更高分辨率的大尺寸商业显示应用和在会议室等更小空间的商业应用。第三阶段,Micro LED技术的应用将会扩展到AR/VR、车载等需更高分辨率和可靠性的领域之中。未来,随着Micro LED技术的不断进步,成本不断下降,其应用将落地到具有更高成本敏感度的手机、平板等消费电子领域。

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李宏韬指出,康佳规划2024年在Micro LED方面开始产生经济效益。据市场咨询机构GGII预测,到2024年,中国Micro LED市场规模将达到800亿元。

集邦科技研究部副总邱宇彬指出,4K Micro LED电视五年内成本下降的幅度将达到70%以上。用于AR眼镜的Micro LED芯片产值在2023年至2026年间将迎来每年超过700%的复合成长率。







责任编辑:卢梦琪


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