Micro LED商機可期,科技大廠與研究機構積極搶進
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:鐘詩倩 2017-06-01 10:08:17 加入收藏
過去20年,中國臺灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)不論在技術、產(chǎn)量或產(chǎn)品多樣化,一直具備強大的競爭力,只是近年來在韓國、中國大陸廠商挾持國家資源的投入之下,令臺廠遭受前后夾攻的威脅與挑戰(zhàn),臺廠除以既有技術進行產(chǎn)品差異化取勝,不斷掌握新一代顯示技術,更一直是臺廠競爭力的重要策略,而繼液晶顯示器(Liquid crystal display;LCD)、有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode;OLED)之后,微發(fā)光二極管顯示器(Micro LED Display)已被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮@示技術。
有鑒于Micro LED發(fā)展?jié)摿善?,臺工研院作為長年協(xié)助臺灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術與應用的重要研究機構,近年來也積極投入Micro LED數(shù)位顯示技術的創(chuàng)新研發(fā)。日前更與聚積科技宣布將共同開發(fā)“超小間距LED數(shù)位顯示技術合作案”,透過此次合作將有助聚積科技加速Micro LED顯示屏驅(qū)動IC的開發(fā)時程,于未來協(xié)助客戶導入Micro LED于超小間距顯示屏應用,提升整體LED顯示屏產(chǎn)業(yè)價值。
Micro LED商機可期 科技大廠與研究機構涌進
集邦咨詢LED研究中心(LEDinside)2017年最新研究報告指出,繼傳統(tǒng)LCD、OLED之后,Micro LED后續(xù)發(fā)展?jié)摿善冢粢匀嫒〈F(xiàn)有液晶顯示器的零組件的規(guī)模來推估,包括背光模塊、液晶、偏光板等,未來Micro LED的潛在市場規(guī)模約可達300~400億美元。
另外,LEDinside 2016年的另一份報告則顯示,LED顯示熒幕產(chǎn)值將于2020年達到50億美元,其中小間距LED顯示熒幕產(chǎn)值可達近13.5億美元;Transparency Market Research也估計,2024年小間距LED顯示屏產(chǎn)值達31億美元,同樣呼應小間距LED顯示屏市場成長的趨勢。
有鑒于Micro LED的可用性與潛在商機巨大,因此已經(jīng)吸引全球科技大廠搶進,來自全球的重量級研究機構,也積極投入資源研究技術與應用。廠商的布局方面,LEDinside指出,包括蘋果(Apple)、索尼(Sony)以及全球顯示器供應鏈,皆高度關注與投入Micro LED,且廠商間正努力克服Micro LED的高制造成本,加速推動Micro LED的發(fā)展。
臺工研院指出,國外主要Micro LED研究團隊有美國德州理工大學(Texas University)、美國伊利諾大學(Illinois University)、英國史崔克萊大學(University of Strathclyde)拆分的公司mLED、法國原子能署電子暨信息技術實驗室(CEA-Leti)、日本沖電器(OKI)等,目前也都已經(jīng)端出具體成果。例如德州理工大學發(fā)表的“綠光主動定址Micro LED陣列芯片”,結合了Micro LED陣列和CMOS的驅(qū)動IC,每顆Micro LED微晶粒皆對應一驅(qū)動晶體管電路,可作個別的發(fā)光控制;另外,mLED公司目前已提供Micro LED技術平臺,配合客戶開發(fā)生醫(yī)、微顯示、打印、半導體制程光源等相關應用模塊或產(chǎn)品。
多重技術優(yōu)勢與特色 Micro LED廣受矚目
智慧城市與智慧生活時代的全面來臨,促使室內(nèi)大尺寸、高分辨率顯示應用市場需求大幅提高,而由于LCD、數(shù)位光源處理技術(Digital Light Processing;DLP)具有拚接縫的缺陷,無法提供超大型顯示屏的完美觀賞體驗,因此無拼接縫的Micro LED顯示屏市場需求因應而生。
臺工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長吳志毅表示,Micro LED為自發(fā)光顯示技術,其原理主要是將LED 結構設計進行薄膜化、微小化與陣列化,將LED縮小到至少原本LED的百分之一,因此具備低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應速度快、超省電、壽命較長、效率較高等特性,不僅可降低量產(chǎn)成本,更可提升整體分辨率,可望取代OLED、LCD等現(xiàn)行顯示光源,成為未來的主流顯示光源。
吳志毅進一步指出,以低功耗特性為例,Micro LED尺寸與寬度極小,相近于一根頭發(fā)或更小,未來隨著技術不斷發(fā)展,甚至可以做到人眼無法看見的顆粒大小,但發(fā)光效能卻遠遠優(yōu)于OLED,兩者相差可達二至三倍,因此在同樣亮度的顯示屏而言,Micro LED電池壽命高出二至三倍,有助于解決電子顯示屏最被詬病的功耗問題。
又以生產(chǎn)效率來看,吳志毅說明,Micro LED生產(chǎn)時不受面板廠尺寸限制,且透過“巨量轉(zhuǎn)移”(Mass Transfer)技術,Micro LED廠房可以塑膠基板或硅基板取代玻璃基板,因此不用投入動輒新臺幣百億甚至千億的資金,建置大尺寸面板廠房,初估大約只要新臺幣數(shù)十億元,就可以建置一個可規(guī)模量產(chǎn)的Micro LED廠房。
就應用面而言,Micro LED隨著不同的畫素尺寸與周期,可以應用于不同領域,小至穿戴式產(chǎn)品如頭戴式顯示器(Head-mount Display;HMD)、手環(huán)/手表顯示面板、抬頭顯示器(Head-up Display;HUD)等,大至數(shù)位廣告牌顯示屏 (Digital Signage)、電視等應用皆可,表現(xiàn)并且會較LCD或OLED為佳,例如,Micro LED的高分辨率、可任意拼接且無拚接縫等特性,適用于零售、精品業(yè)店內(nèi)廣告屏幕,對于取代現(xiàn)有LCD屏幕方案,具備強大競爭力。
Micro LED的特性非常適合運用于超小間距室內(nèi)顯示屏,高分辨率、可任意拼接且無拼接縫,特別適合零售、精品業(yè)作為店內(nèi)廣告屏幕使用,對于取代現(xiàn)有LCD屏幕方案具備強大競爭力。
臺工研院加速技術與應用創(chuàng)新 與全球并進
為掌握LED微型化潮流,中國臺灣于Micro LED的投入也非常積極,除了友達、群創(chuàng)、晶電等大廠,早于2009年便投入Micro LED開發(fā)的臺工研院,至今也已經(jīng)累積相當?shù)闹瞥碳夹g與經(jīng)驗。吳志毅強調(diào),臺工研院以化合物半導體制程技術結合發(fā)光二極管微芯片與場效晶體管基板,目前已成功發(fā)展出可達2,000 ppi的單色Micro LED技術,并且成功將自制單色Micro LED陣列產(chǎn)品整合至HMD與HUD系統(tǒng)上,進行測試。
而在三色RGB全彩技術方面,臺工研院已發(fā)展出446 ppi分辨率的相關技術,高于iPhone的326 ppi分辨率,這意味Micro LED已可應用于高階手機,也顯示出工研院無論于單色或全彩顯示面板的開發(fā),皆屬于佼佼者。
吳志毅進一步指出,盡管臺工研院在Micro LED的技術與應用創(chuàng)新上,已經(jīng)有很好的表現(xiàn),但是這樣還不夠,為解決目前Micro LED產(chǎn)業(yè)化的既有瓶頸,臺工研院研究團隊還繼續(xù)投入資源進行創(chuàng)新,力求達到降低生產(chǎn)成本與提高生產(chǎn)良率,以及讓產(chǎn)品均勻度更高、尺寸可以更縮小等目標,致力于使臺工研院成為Micro LED產(chǎn)業(yè)化的主要推手之一。
Micro LED隨著不同的畫素尺寸與周期,可以應用于不同領域,小至穿戴式產(chǎn)品如頭戴式顯示器,大至數(shù)位廣告牌顯示屏 (Digital Signage)等,并且表現(xiàn)會較LCD或OLED為佳。
籌組Micro LED團隊 奠定中國臺灣產(chǎn)業(yè)競爭力
除了在技術發(fā)展上走在市場前端,臺工研院也致力于攜手產(chǎn)業(yè)界,打造中國臺灣地區(qū)完整的Micro LED供應鏈體系,2017年與聚積科技合作,布局Micro LED數(shù)位顯示技術,期能使臺灣在Micro LED全球市場競爭中,占得一席之地。
“實現(xiàn)更小間距顯示屏的目標,不僅考驗顯示屏制造商的研發(fā)能力,產(chǎn)業(yè)鏈供應商也必須有相應解決方案。”聚積科技董事長楊立昌表示,如果要制造P1(點間距1mm)以下的小間距LED顯示屏,目前已遇到技術和成本瓶頸,即使有LED顯示屏廠生產(chǎn)出P1以下的顯示屏,也都還不到量產(chǎn)階段,無法廣泛推廣,而塊缺口這正是Micro LED的機會,因此聚積科技掌握市場機會,加速著手開發(fā)Micro LED的驅(qū)動IC。
聚積科技總經(jīng)理陳企凱補充,這次透過與臺工研院合作,發(fā)展使用Micro LED的超小間距LED顯示屏技術,除有助內(nèi)部研發(fā)Micro LED專用驅(qū)動IC,并可提前布局由Micro LED所帶領的“次世代顯示潮流”。
與個別廠商的合作之外,2016年底開始工研院就以籌組Micro LED團隊的想法,串連20多家顯示、LED、半導體及系統(tǒng)整合廠商組成的“巨量微組裝產(chǎn)業(yè)推動聯(lián)盟”,此一聯(lián)盟將聚焦在Micro LED領域,力促Micro LED國家隊的成形。吳志毅表示,Micro LED國家隊第一階段將以平臺的角色,串連上、中、下游廠商,讓產(chǎn)業(yè)鏈可以借此平臺進行交流或互相提供技術資源,由于中國臺灣地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)供應鏈一直十分完整,許多廠商都具備相當實力,因此若能在Micro LED串聯(lián)產(chǎn)業(yè)上下游的資源,相信將為臺灣地區(qū)Micro LED的發(fā)展,帶來很大的助益。
舉例來說,Micro LED微晶??芍苯右跃蘖哭D(zhuǎn)移技術,將不同LED移轉(zhuǎn)到較大的PCB背板之上,降低生產(chǎn)成本并大幅提高生產(chǎn)良率,因此是Micro LED產(chǎn)業(yè)化的關鍵技術之一,但是至今巨量轉(zhuǎn)移技術仍未到位,目前臺工研院自行開發(fā)的轉(zhuǎn)移設備,已可成功完成巨量轉(zhuǎn)移 Micro LED,由此可見,未來中國臺灣地區(qū)如能透過Micro LED團隊共同進行巨量轉(zhuǎn)移技術研發(fā),就有更大機會走在產(chǎn)業(yè)前端。
綜觀來看,過去幾十年來面板顯示器技術不斷演進,每當一個可實際應用又合乎成本的前瞻性技術成熟,取代既有技術大量普及,便會顛覆既有產(chǎn)業(yè)的競爭樣貌,因此,當Micro LED即有機會成為下一個顛覆產(chǎn)業(yè)的新興顯示技術,臺灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)應該積極布局,加速臺灣地區(qū)Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈的成形,過程中臺工研院也將持續(xù)投入創(chuàng)新與整合資源,攜手產(chǎn)業(yè)界,共謀Micro LED技術為面板產(chǎn)業(yè)帶來的新契機。
早于2009年便投入Micro LED開發(fā)的臺工研院,至今也已經(jīng)累積相當?shù)闹瞥碳夹g與經(jīng)驗
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