在相同尺寸上實現(xiàn)更高的分辨率和更好的畫質(zhì)表現(xiàn),是顯示技術(shù)的永恒追求。而更多更優(yōu)的像素點,需要更加小型可控的LED芯片。在這種趨勢下,將LED芯片微縮化、陣列化的Micro LED和Mini LED技術(shù)應(yīng)運而生,被視為下一代顯示技術(shù)的核心方案。
Micro LED沿著兩條路線前進(jìn)
Micro LED的芯片尺寸在100微米以下,并集成為高密度的LED陣列。微縮化使得Micro LED具有更高的發(fā)光亮度、分辨率與色彩飽和度,以及更快的顯示響應(yīng)速度,更適用于對亮度要求較高的AR(增強現(xiàn)實)、HUD(車用平視顯示器)投影應(yīng)用、超大型顯示廣告牌等特殊顯示應(yīng)用產(chǎn)品,并有望擴展到可穿戴/可植入器件、VR(虛擬現(xiàn)實)、光通信/光互聯(lián)、醫(yī)療探測等多個領(lǐng)域。
Micro LED顯示產(chǎn)業(yè)正沿著超大尺寸顯示器和超小尺寸微顯示器兩條產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線前進(jìn)。中國科學(xué)院院士鄭有炓表示,由于縮小像素芯片尺寸和像素間距的技術(shù)難點,Micro LED只能采取通過增大屏幕尺寸、放寬觀看距離來實現(xiàn)目標(biāo)高分辨率,這一舉措符合大數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療健康、安防監(jiān)控等商用需求。在微顯示領(lǐng)域,主要有AR和VR兩個風(fēng)口。相比VR,AR由于可以單色、單片、用硅材料支撐,更容易實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
Micro LED賽道的“火熱”吸引了上游設(shè)備、LED芯片、封裝、面板企業(yè)紛紛加注。高工產(chǎn)研LED研究所調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2020年Mini/Micro LED等領(lǐng)域新增投資已接近430億元,較2019年實現(xiàn)了數(shù)倍增長。在芯片領(lǐng)域,三安光電Mini/Micro LED芯片項目正式封頂,預(yù)計Micro LED芯片產(chǎn)值將達(dá)26萬片。國星光電2021年將加快建設(shè)吉利產(chǎn)業(yè)園項目和新一代LED封裝器件及芯片擴產(chǎn)項目二期。終端領(lǐng)域,110英寸、99英寸的三星Micro LED電視即將進(jìn)入家庭,而88英寸、76英寸等更多尺寸也將陸續(xù)推出。利亞德Micro LED商用顯示已經(jīng)率先實現(xiàn)0.4、0.6、0.7、0.9全間距全尺寸產(chǎn)品的全覆蓋。
但需要注意的是,MicroLED的顯著優(yōu)勢構(gòu)建在復(fù)雜的工藝流程和嚴(yán)苛的技術(shù)門檻上。MicroLED顯示主要包括外延生長、驅(qū)動背板制作、芯片制作、批量轉(zhuǎn)移等工藝流程。巨量轉(zhuǎn)移是MicroLED產(chǎn)業(yè)化的主要瓶頸。目前,業(yè)界推出了Stamp轉(zhuǎn)移、激光轉(zhuǎn)移、自組裝轉(zhuǎn)移以及bonding、Interpose等轉(zhuǎn)移技術(shù),但總體來看,轉(zhuǎn)移技術(shù)的成熟度和良率水平還有待提升,需要全產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)探索和優(yōu)化。
Mini LED步入快速增長期
在MicroLED持續(xù)優(yōu)化成本和量產(chǎn)技術(shù)的同時,Mini LED作為LCD向MicroLED升級的過渡技術(shù),有望率先實現(xiàn)低成本量產(chǎn)。MiniLED芯片尺寸介于Micro LED和小間距顯示之間,在能耗、色域、對比度、HDR、柔性、壽命等方面都有較為出色的表現(xiàn),工藝難度較Micro LED更低,有望成為LCD升級的主導(dǎo)產(chǎn)品。
雖然市場規(guī)模尚小,但MiniLED正在步入高速發(fā)展通道,背光產(chǎn)品吸引消費電子巨頭相繼布局。蘋果在2021年4月推出配備Mini LED背光顯示的iPad Pro,三星在2021年年初推出了量子點Mini LED背光的NEO QLED系列電視。TCL從2019年起連續(xù)3年推出Mini LED背光電視新品,微星于2020年率先推出Mini LED背光的筆記本電腦。截至目前,Mini LED背光產(chǎn)品已覆蓋電視、顯示器、筆記本電腦和平板電腦消費市場。Trend Force預(yù)計,2021年Mini LED背光電視出貨量將達(dá)到260萬~300萬臺,占整體電視市場比重約1.2%~1.4%。未來三四年將是Mini LED背光產(chǎn)品爆發(fā)式增長期。
我國LED產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為扎實,為Mini LED產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建發(fā)展創(chuàng)造有利條件。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看,芯片廠包括龍頭企業(yè)三安光電、華燦光電等,封裝環(huán)節(jié)有國星光電、鴻利智匯、木林森等,顯示屏廠和終端應(yīng)用品牌廠商包括利亞德、洲明科技、TCL、康佳等。
在實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展的過程中,Mini LED背光產(chǎn)品仍需解決成本價格問題并持續(xù)進(jìn)行技術(shù)升級。降低Mini LED背光模組成本——包括LED芯片成本、打件成本,平衡Mini LED背光電視的性能和成本,是當(dāng)前消費市場接受Mini LED背光電視的關(guān)鍵。此外,相關(guān)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)還有諸多技術(shù)需要升級和改善,在鞏固產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的同時,為一脈相承的Micro LED做好鋪墊。