各界巨頭寄予厚望 MicroLED靠什麼成為顯示屏的未來

就在不久之前，之前一直只存在於展示櫃和PPT中的MicroLED顯示屏，終於進入了正式量產階段。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202010/419101.htm

MicroLED這項技術在出現之初，就被認為是史上第一種沒有尺寸限制的顯示技術，並成為公認的顯示屏未來發展方向，因而受到整個顯示屏產業鏈廠商的大力追捧。

MicroLED技術的基礎特性非常出色：這種現實技術擁有寬色域、高亮度、低功耗、高穩定、長壽命、寬視角、高動態範圍、高對比度，高刷新率、透明性，支持無縫連接和集成內部傳感器等特點。

雖然這些特性能分別在LCD，OLED和QD面板上得以實現，但MicroLED技術卻能一次性實現這些技術特性，幾乎不存在明顯的短板，也是目前在技術條件下表現最全面的顯示面板技術。

追求破局 各方都在推動著MicroLED發展

由於競爭成本和下遊產業鏈等方面的優勢，現在全球範圍內主要的LCD（液晶面板）產能都集中在中國大陸。

在京東方為首的國內企業努力下，我們在LCD市場的份額已經在去年（2019年）突破了50%，拿下來全球LCD市場的半壁江山。

作為對比，傳統LCD大廠們的市場份額正在快速縮小：三星顯示（SDC）在早前已宣布將關閉自家的LCD產線，並將精力集中於發展的QD LCD（量子點）和OLED技術上。

而不久之後，另一家韓國巨頭LG顯示（LGD）也緊隨其後，關閉了在韓國國內的LCD產線。

除了這兩家韓系大廠，日系LCD代表的松下和JDI也將逐步退出該業務，友達和群創等臺灣省企也在不斷地降低在LCD產線上的投入。

而在OLED領域，以三星和LG為首的韓系廠商牢牢控制著整個產業鏈，它們從有效產能、上遊材料和設備、到下遊應用和供應鏈上，都擁有非常大的優勢。

在產業上遊，三星和LG都擁有自己的材料和設備生產能力，並且擁有強大的技術基礎。而在下遊應用市場，三星和LG分別主導著中小尺寸和大尺寸OLED面板。

三星在中小尺寸面板上的優勢巨大，它們的OLED面板可以直接用在自家的產品上，光三星智慧型手機在全球市場份額就足夠讓他們吃香喝辣。

而在大尺寸OLED面板上，LG也會直接將面板應用在大尺寸顯示設備（包括但不至於電視）上，它們的產品除了擁有巨大內部需求，還牢牢佔據著整個行業的高端市場。

擁有廣闊的下遊應用市場和其他競爭對手所不具備的全產業鏈優勢，也讓他們的OLED面板獲得更豐富的應用經驗和技術支持，自然比京東方和JDI這些暫時只能提供面板的廠家更具競爭力。

而上遊顯示面板的核心材料供應和設備製造上，日本和德國的企業仍具有擁有非常強大的能力，而這些優勢不僅可以應用於LCD和OLED上，也可以應用在其他新型顯示顯示技術上。

除了有傳統的顯示面板製造商在推進，蘋果等下遊廠商也參與到該技術的研發和製造當中，跟進MicroLED技術的參與者的數量和領域在不斷增加。

雖然MicroLED目前還不是他們的主要發力點，但他們還是會加大在這一領域的投入，以保證它們在MicroLED真正起飛的時候可以迎頭趕上，而避免被上遊廠商卡脖子。

在LCD和OLED市場都已經被被瓜分得所剩不多的前提下，參與下一代顯示技術的研製，可以為各方帶來全新的競爭機會，也可以打破當前的區域集群和優勢，形成新的產業結構。

因此，擁有追求破局的機會，是MicroLED技術自誕生之初被各方大力推動的首要原因。

轉移發展重點 百家爭鳴

根據公開的資料，MicroLED行業目前已經獲得了超過50億美元的巨額累計投資，專利申請、供應商帶來的原型產品和顯示器供應商的技術公開在近兩年以來也越來越多。

根據已經公開的消息，三星、LG、索尼、TCL、康佳、夏普、京東方、華星光電、三安光電、天馬、友達、Glo、京瓷、錼創(PlayNitride)、錸寶（RiTdisplay）、青鳥（JBD）、VueReal（加拿大初創公司）、Plessey（英國公司，VR和MR屏幕供應商）等公司都有推出了基於該技術的相關產品。

這種百家爭鳴的狀況顯然比目前基本固化的LCD和OLED市場更加有活力。

不過可以用於大規模規模量產的技術，跟實驗室中的產品原型有很大不同。雖然MicroLED技術目前已經在各種實驗條件中達到了相應的技術指標和特性，不過離進入實際商用階段還有不少的距離。

在廠商們公開的信息中，目前只有來自臺灣省的錼創號稱能達到100%的良率，不過目前仍沒推出相應的具體量產面板產品。

該技術目前的主要的挑戰還集中在提升製作工藝和降低生產成本上。

例如，傳統的LED可以輕鬆達到約70％的外部量子效率（EQE），而小於10 ?m的microLED可能難以達到20％。紅色LED具有低EQE和易碎特性，尤其具有挑戰性。

因為MicroLED單元過於微小，直接導致了最終的成本面板上每個單元的表面積大幅增加，這也大幅提高了製造的複雜性和帶來更多潛在問題，在進行量產時要保持高效率的同時，要縮小晶片尺寸並提高晶片設計和製造工藝。

而製作最終的MicroLED顯示產品（手機屏幕、電視、顯示器等）還涉及到更多的技術和工藝，包括外延、光刻、晶片製造、去除基板、檢查，傳質、鍵合和互連、測試、維修、底板和驅動IC等。

經過多年的發展，雖然解決了不少技術難題，也讓這項技術變得更加成熟，但也在製造階段發現了更多工藝上的挑戰。

幾年前晶片行業的主要發展目標是提升製程工藝，縮小晶片面積，提高能耗比等方面。而最近幾年則越來越多地放在AI、輔助晶片、專項晶片等更加全面的方向，主張從具體應用和全局的角度來提升晶片的處理能力，而不再是盲目地提升運算性能。

因此，MicroLED行業裡的企業也越來越多地將更多的精力放在諸如整體優化、圖像改善、應用場景匹配和大批量生產設備等技術上，而不是盲目地追求這種技術可以帶來的性能極限。

這些實用化的趨勢也讓這項技術的實用價值得到有效提升，進一步推動了它的商用化進程。

MicroLED顯示器的應用潛力

對MicroLED顯示器的需求可以從兩個方面進行分析：首先是作為一種表現更出色的現實技術來替換目前市場上的產品，另一個就是憑藉這種新技術開拓一些新的顯示屏應用場景。

對於第一種場景來看，MicroLED在增強現實/混合現實（AR / MR）、虛擬實境（VR）、超大型視頻顯示器（100寸以上）、電視和顯示器、汽車顯示器、手機、智能手錶和可穿戴設備、平板電腦和筆記本電腦上都有非常廣闊的應用前景。

在當前的顯示器市場上，雖然OLED和量子點等新技術層出不同，但是LCD面板仍在整個市場上佔據著絕對的領導地位，不過由於技術限制，LCD屏幕的尺寸基本都在65寸以下，要進一步擴大尺寸就顯得有點力不從心了。

而OLED目前主要在智慧型手機市場上開始加速普及，市場份額也越來越大，但目前主要還是用在高端產品中，量子點技術的情況跟OLED類似，目前主要用在高端顯示產品上，而LED則主要用在大型顯示屏中。

為了和這些「傳統」的技術進行競爭，MicroLED應該確定其獨特的市場價值來突出自己的優勢，並且更好地發揮這些技術的特性。

MicroLED可以像LED一樣隨意定製大小，目前三星在今年的CES上推出了一款高達583寸的產品The Wall，不過這款產品l算不上嚴格意義的MicroLED電視。

按標準定義，MicroLED面板上的LED發光單元尺寸應小於50微米，MiniLED電視的LED發光單元應小於100微米，而三星的The Wall系列電視尺寸最小的也在80微米，這也是受限於當前製造工藝和成本的妥協產品。

加上這些大尺寸產品誇張的成本和售價，距離進入普通消費者市場還有不少距離，可見MicroLED產品在初期最大優勢或許並不能完全發揮，為了提高成本競爭力，初期的MicroLED應該會首先應用在智能手錶等小型屏幕上。

而要創建新的顯示市場，MicroLED則需要提供一些其他替代產品無法啟用的功能，包括一些具有定製形狀的顯示器和需要集成各種傳感器的顯示器。

MicroLED作為一種新興的顯示技術，憑藉全能的顯示表現和高度集成目前主流顯示器的優勢而獲得了廣泛的關注。

不過MicroLED目前還受到不少瓶頸技術的限制，特別是在製作工藝上，即使業界能夠在有所突破，實現真正的大規模量產和商用還需要花費不少時間。