【一文讀懂】Micro LED技術原理及市場

2020-12-05 OFweek維科網

對此,目前比較確切的消息是:今年2月份Mikro Mesa與重慶惠科攜手打造了兩岸首座Micro LED面板實驗室的合作。該實驗室計劃在今年底完工,2018年製造出全彩色Micro LED樣品。Mikro Mesa目前在LED微晶粒上具有領先的研發技術,傳聞能做到3UM。惠科則建設有A-SI LCD生產線,具有TFT背板等方面的技術資源。二者合作的目的是,利用近可能現成的資源突破「巨量轉移」技術。

不過,即便是這種比較深入的項目其對Micro LED的產業時間表預期亦不能樂觀:2018年實現全彩樣品,距離真實商業應用還有多遠依然不好說。以OLED為例,實現全彩,到目前手機行業的大規模認可,中間走了二十餘年。且,惠科、Mikro Mesa都是顯示圈新手,二者關注Micro LED頗有企圖「四兩撥千斤」彎道超車之意。

綜上所述,從元件角度看,Micro LED在TFT、IC、LED晶粒上都不具有難度;但是從工藝和產業進程看,巨量轉移橫亙在Micro LED願景與現實之間,短期難以徹底跨越。

如果成功,Micro LED將怎樣改變顯示產業格局

現在,媒體動輒以《Micro LED產業化:蘋果/三星等巨頭積極搶進布局》這樣的標題,為Micro LED造勢,背後是媒體對既有顯示產業格局可能被顛覆的「擔憂」。不過,筆者說:你們有些過度擔心了。

首先,從基板看,Micro LED需要的是電流驅動的TFT結構。這既是國內目前大規模量產的低溫多晶矽和金屬氧化物TFT技術。代表廠商京東方、深天馬、華星光電、中電子、三星、LG、夏普、群創、友達。當然,也有些方案中,Micro LED利用單晶矽基板,cmos電路驅動結構,不過這種方案的成本不低,且無法在手機、電視等尺寸的屏幕上應用,不可能成為「大發展後的Micro LED」的主流。

更為重要的是,Micro LED在採用例如京東方TFT背板的時候,其對液晶乃至OLED顯示屏生產線的繼承性高到70%。即,半導體顯示產業已經有的萬億資產中,大部分會被繼承下來。這一龐大的資產包也決定了Micro LED不是「另開新天地」,而是既有液晶顯示產業鏈的次世代升級——即,即便Micro LED極大的成功,今天的顯示圈巨頭們亦依然會「穩坐釣魚臺」。

其次,Micro LED、oled、QLED作為次世代顯示方案之爭,他們的關鍵差別不在於IC、光學材料和薄膜、TFT等產業環節,而在於「最終發光體」方面。上文提到三安在Micro LED中的地位,類似於默克在oled行業的地位。即,真正的競爭,尤其是替代性競爭來自於LED晶粒。

在傳統的液晶顯示時代,顯示器需要一個獨特的背光源組件。包括手機和電視機都是如此。但是OLED和QLED時代這個背光源就不需要了。液晶的背光源最核心的部分即是LED發光燈珠。如果次世代顯示是OLED和qled的天下,也就意味著LED產業鏈,除了工程大屏、投影光源外,基本告別大眾顯示(手機、PC和TV)領域。這會是一個巨大的市場損失。

同時,在LED的另一個應用空間,照明領域,隨著LED發光效率的提升(過去五年從50流明每瓦,發展到了近200流明每瓦),實際潛在市場對晶元、外延、封裝等上遊產能的消耗也是大幅降低的。

以上兩點形成了LED產業鏈的一種危機感。即如何消化過剩的晶元和外延產能。現在,比較看好的領域就是「顯示」:包括小間距LED和本文討論的Micro LED。正因此種危機的可能性,從產業角度看,LED行業明顯比TFT行業對Micro LED更為熱情。

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