不被蘋果看好的Micro LED賽道，還能有哪些創(chuàng)新方向？
前段時間，蘋果宣布取消Micro LED手表和自動駕駛項目，當(dāng)時就有分析師猜測，或與其重心轉(zhuǎn)移到人工智能(AI)上有關(guān)。最近，蘋果在全球開發(fā)者大會上發(fā)布了Apple Intelligence系統(tǒng)，并宣布將為自家設(shè)備引入AI功能。很顯然，蘋果現(xiàn)在更看好AI的商用化，而被它放棄的Micro LED賽道，接下來會如何發(fā)展?
對于Micro LED而言，無論是大屏應(yīng)用還是小屏應(yīng)用，相關(guān)產(chǎn)品都未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，整個行業(yè)亟待一個爆款產(chǎn)品來推動發(fā)展。此前，大家把希望寄托在蘋果Micro LED手表上。DSCC、TrendForce旗下的LEDinside等研究機構(gòu)認(rèn)為，蘋果放棄Micro LED手表項目，無疑會給Micro LED產(chǎn)業(yè)帶來沖擊。目前，Micro LED還有哪些問題需解決?行業(yè)未來的發(fā)展方向在哪里?
小屏Micro LED商業(yè)化時間延后
Micro LED又稱微型發(fā)光二極管，是尺寸在1-60μm(微米)的LED發(fā)光單元組成顯示陣列的技術(shù)，大小相當(dāng)于人頭發(fā)絲的十分之一。與LCD和OLED顯示技術(shù)相比：Micro LED的亮度可達OLED的30倍，即使在陽光下也能清晰顯示內(nèi)容;Micro LED的功耗僅為LCD的10%、OLED的50%，能支持電子設(shè)備有更長的續(xù)航時間;Micro LED的壽命約是OLED的3倍、LCD的1.5倍。因此，Micro LED被視為終極顯示方案。
Micro LED要實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，需解決成本過高和技術(shù)瓶頸的問題。就在傳出蘋果取消 Micro LED手表項前，整個行業(yè)都在循序漸進地更新技術(shù)動態(tài)、發(fā)布新品，各個賽道的參與者對行業(yè)發(fā)展也充滿期待。
比如，今年1月的CES展上，三星展出了89英寸Micro LED大型拼接顯示器(已實現(xiàn)量產(chǎn))和首款透明Micro LED顯示器，友達展示了導(dǎo)入Micro LED技術(shù)以重新定義座艙的設(shè)計概念，天馬推出1.63英寸主動式Micro LED顯示屏，TCL展出Ray Neo X2雙目全彩Micro LED+光波導(dǎo)顯示方案，鐳昱展出升級版0.11英寸和0.22英寸全彩Micro LED微顯示屏;又如，2月的MWC展上，莫界科技展示了自研的四代Micro LED光引擎，聯(lián)想與友達聯(lián)合展出了17.3英寸Micro LED透明顯示器概念筆記本電腦。
雖然Micro LED企業(yè)還在有條不紊地推出新品，但是行業(yè)仍缺乏一個真正的爆款應(yīng)用。鑒于蘋果公司在消費電子領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，大家期待它能帶動小屏Micro LED的行業(yè)發(fā)展。因此，對小屏Micro LED賽道的參與者來說，蘋果“叫?！盡icro LED手表項目，無疑是一個沉重的打擊。
為什么蘋果會終止Micro LED手表的開發(fā)?針對該問題，集邦咨詢分析師邱宇彬列出了三大原因：
第一，成本過高。按照現(xiàn)在的Micro LED的成本水平，當(dāng)它作為智能手表配件量產(chǎn)時，每支手表的屏幕成本大約為120美金，若采用同樣尺寸的OLED材料，其屏幕成本大概約只有40美金，兩種材料存在2.5-3倍的價差;
第二，芯片生產(chǎn)良率不夠。蘋果Micro LED手表屏幕的供應(yīng)商是艾邁斯歐司朗，之前計劃采用8×8微米的垂直芯片，理論上該尺寸的芯片有助于降低成本，但它在轉(zhuǎn)移上面臨的良率瓶頸未被突破;
第三，蘋果公司的戰(zhàn)略調(diào)整。該公司當(dāng)前的研發(fā)重點是AI，為了專注于AI產(chǎn)品的開發(fā)，Micro LED手表、自動駕駛汽車等硬件項目都已經(jīng)被暫停。
其實，蘋果在過去幾年一直有推動Micro LED技術(shù)演進，圍繞Micro LED申請了不少創(chuàng)新專利，比如把Micro LED與柔性背板結(jié)合的專利，將屏幕延伸到表帶和表盤部分;整合光學(xué)感測元件的Micro LED屏幕專利，提升生物檢測的準(zhǔn)確性，讓手表更輕更薄更省電。
但隨著項目的停擺，這些專利現(xiàn)在也處于終止的狀態(tài)，消費者暫時無法在智能手表上看到這些技術(shù)落地。因此，業(yè)者也預(yù)期在未來一段時間內(nèi)，針對Micro LED的投資會減少，同時技術(shù)演進速度也會變慢。
技術(shù)瓶頸和成本過高影響Micro LED規(guī)?；?
現(xiàn)階段，Micro LED的發(fā)展遇到了怎樣的障礙，從業(yè)者面對挑戰(zhàn)時需做哪些調(diào)整?
Micro LED的制造工藝需要跨界半導(dǎo)體技術(shù)，它在襯底和外延材料、芯片器件、顏色混合(R/G/B或量子點激發(fā))、IC驅(qū)動基板連接(巨量轉(zhuǎn)移或單片集成)、檢測和修復(fù)方面還存在問題。這是造成Micro LED出貨量低、售價高昂的主要原因。
Micro LED的襯底通常采用硅、藍寶石等，外延使用氮化鎵，這種襯底與外延采用不同材料的外延方式稱之為異質(zhì)外延。異質(zhì)外延存在晶格失配和熱失配問題，使得外延層的位錯密度較高。當(dāng)然，廠商也會采用圖形化襯底技術(shù)、緩沖層等技術(shù)，來降低異質(zhì)外延中的位錯密度，從而提高晶體質(zhì)量。
另外，在高分辨顯示應(yīng)用中，Micro LED的發(fā)射波長不均勻?qū)е碌娘@色差別，會嚴(yán)重影響屏幕的顯示效果。為保證更好的顯示效果，Micro LED外延片單片波長變化標(biāo)準(zhǔn)差需控制在0.8nm或更小。
在Micro LED的IC驅(qū)動基板連接方面，主要有單片集成和巨量轉(zhuǎn)移兩條技術(shù)路線，芯片良率問題導(dǎo)致Micro LED的造價極高，所以在大屏應(yīng)用時會采用巨量轉(zhuǎn)移的手段，能一定程度降低屏幕的造價。
在巨量轉(zhuǎn)移發(fā)展最快的廠商是三星，去年該公司量產(chǎn)了大型Micro LED顯示器。三星量產(chǎn)Micro LED產(chǎn)品之后，的確在市場上獲得了極高的評價，但是直到現(xiàn)在該產(chǎn)品的價格降幅并未達到預(yù)期的程度。目前，一臺89英寸4K分辨率的拼接Micro LED顯示器的成約近3萬美金，三星需要以10萬美金的價格在市場上售賣，因此其面向的目標(biāo)消費群體就非常少。
比如，有830萬個像素點的4K分辨率Micro LED顯示面板，由于一個像素點由RGB三顆顏色的LED芯片組成，也即是這塊4K顯示面板上需要貼2,490萬顆 Micro LED芯片。在大面積外延基板上同時生長高質(zhì)量的三色RGB芯片極為困難，需要將生長在外延基板上的三色RGB芯片，依次轉(zhuǎn)移到驅(qū)動電路基板上。
Micro LED在完成巨量轉(zhuǎn)移后還面臨檢測的問題，因為轉(zhuǎn)移的芯片數(shù)量巨大，所以在現(xiàn)有技術(shù)下無法保證100%全檢。同時，當(dāng)檢測結(jié)果顯示為不良，后續(xù)的維修也非常困難，其耗費的時間甚至不亞于轉(zhuǎn)移。就算生產(chǎn)良率能達到2-3 PPM(PPM代表百萬分之一)，這意味著會有50-60顆LED需要維修，而這些Micro LED芯片分散在不同區(qū)塊，它的檢修實際上非常難。行業(yè)中暫無很好的針對Micro LED屏幕的解決方案，分析師認(rèn)為，可能需要Micro LED行業(yè)形成一定的規(guī)模之后，大家才愿意針對Micro LED維修投入資本。
芯片供給不充沛也是導(dǎo)致成本高的原因之一。三星所使用的34×58微米芯片，在整個行業(yè)的供給都不太充沛，只有極少數(shù)供應(yīng)商能供應(yīng)，僅芯片的成本就比較高，再加上配套的背板、系統(tǒng)工藝，讓Micro LED屏幕的成本居高不下。不管是Micro LED手表，還是大型Micro LED顯示器，必須要克服以上問題才能讓成本將降到合適的水平。
如今，巨量轉(zhuǎn)移已經(jīng)得到了較好的解決，廠商發(fā)布了相關(guān)商用產(chǎn)品，即使該產(chǎn)品的價格還很高，Micro LED電視機已經(jīng)商用，Micro LED車載屏未來可期。而對于小尺寸的產(chǎn)品而言，Micro LED手表行業(yè)的狀態(tài)暫不明朗，受益于AI技術(shù)的輔助，單色Micro LED AR眼鏡有一定的商用空間。
Micro LED應(yīng)用的創(chuàng)新方向
對小屏Micro LED行業(yè)而言，2024年是一個關(guān)鍵期。隨著蘋果終止Micro LED手表項目，其他參與者是選擇換賽道，還是繼續(xù)在該行業(yè)深耕?可以從以下三個方面來聚焦：
第一，Micro LED芯片尺寸仍在微縮。Micro LED芯片成本還太高，芯片降本最直接的方法就是縮小尺寸。Micro LED芯片尺寸正從34×58微米往20×40微米、15×30微米方向邁進，未來幾年Micro LED芯片的成本將持續(xù)下降。
第二，大屏Micro LED供應(yīng)鏈日益健全。在大屏Micro LED顯示器上，雖然目前只有三星實現(xiàn)商用量產(chǎn)，但是LG Display、索尼、京東方、華星光電、惠科、辰顯光電、群創(chuàng)光電等企業(yè)，都在投入資源研發(fā)大尺寸的Micro LED顯示器。相信這些廠商的持續(xù)投入，將帶動大屏Micro LED顯示器技術(shù)日趨成熟，配套的供應(yīng)鏈也日益健全。
第三，雖然蘋果Micro LED手表項目終止，但不代表Micro LED手表應(yīng)用消失。目前，友達仍持續(xù)在1.39英寸產(chǎn)品上耕耘，該公司去年獲得了瑞士手表大廠泰格豪雅(Tag Heuer)的訂單，前者自去年Q4開始向后者出貨Micro LED面板。這證明Micro LED有一定的產(chǎn)能和市場需求，只不過少了蘋果這種大腕的推波助瀾，小屏Micro LED的賽道可能會走得更辛苦。
而頭戴顯示和車載顯示會是孵化Micro LED項目的溫床。
單色Micro LED AR眼鏡已經(jīng)量產(chǎn)，比如OPPO翻譯眼鏡、小米AR眼鏡探索版等，而全彩化Micro LED顯示因全彩化技術(shù)方案難題還待進一步耕耘。
全彩Micro LED顯示主要有兩個陣營，一是通過原生RGB Micro LED打造，二是采用量子點的色轉(zhuǎn)換(含有部分色轉(zhuǎn)換和全彩轉(zhuǎn)換)。原生RGB方法盡管組裝簡單，但面臨發(fā)光效率低和背板電路設(shè)計復(fù)雜的問題，量子點色轉(zhuǎn)換的效率還未達到規(guī)模量產(chǎn)的階段。
值得慶幸的是，生成式AI的走紅給單色Micro LED帶來了更多應(yīng)用空間。針對一些簡單的AI功能，比如實時翻譯、查閱資訊等，它們主要以文字形式展現(xiàn)，單色Micro LED光機+AI方案的AR眼鏡可滿足需求，預(yù)計這類AR眼鏡在未來兩年內(nèi)或有明顯增長。
車載Micro LED顯示方面，需要出現(xiàn)一些創(chuàng)新應(yīng)用，比如P-HUD(Panoramic Head-up Display，全景抬頭顯示器)，在汽車的前擋風(fēng)玻璃上成像，這對光學(xué)設(shè)計和亮度需求更高。現(xiàn)在，廠商在聚焦兩種P-HUD方案——反射式P-HUD方案，把Micro LED做成光機形態(tài)放在前艙，然后投影到前擋風(fēng)玻璃上;直顯式P-HUD方案，把透明背板的Micro LED顯示屏嵌入前擋風(fēng)玻璃，為司機提供安全駕駛輔助功能。
