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OLED/QLED當?shù)?為何臺灣卻如此重視Micro LED?
編輯:清風 [ 2017-2-20 15:42:33 ] 文章來源:LED大屏網(wǎng)
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 韓國、中國大陸、日本,現(xiàn)在投入力量最多的新興顯示技術是什么?OLED、QLED、印刷顯示。行業(yè)預計在OLED面板上,2016-2018年將至少有3000億人民幣以上的行業(yè)投資落地。
反觀Micro-LED,除了2012年索尼展示55英寸2K樣機、2014年蘋果收購LuxVue的新聞外,就剩下臺灣這次“巨量微組裝”聯(lián)盟的成立儀式。前者,索尼和蘋果在全球顯示版圖的影響力并不大;后者,中國臺灣算是唯一“顯示行業(yè)有影響力”的參與力量了。

中國臺灣的選擇:為什么是Micro-LED

或者說,Micro-LED正在表現(xiàn)出在臺灣地區(qū)“獨行”的趨勢。對此,一個最有力的解釋是“量力而行”。

從全球顯示產(chǎn)業(yè)版圖看。液晶平板技術早期市場是日本第一、韓國第二、中國臺灣第三;中國大陸則主要從十一五計劃時期開始進入追趕階段。但是,現(xiàn)在,這個版圖變成了韓國第一、中國大陸第二、中國臺灣第三、日本第四。
不過,對于以上排名需要做一個特別說明:即日本顯示產(chǎn)業(yè)界是平板顯示發(fā)揚光大的來源。上世紀八九十年代,美國產(chǎn)業(yè)界認為液晶顯示“最多只能做計算器顯示屏”,所以放棄了這個產(chǎn)業(yè)。相應技術和產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移到了日本。日本電子界,因此建立起目前全球唯一全面的顯示面板本土產(chǎn)業(yè)鏈。

但是,上世紀末本世紀初,日本產(chǎn)業(yè)界出現(xiàn)誤判:認為液晶難以突破6代線,頂多只能做電腦顯示器而已(夏普除外)。所以,將液晶顯示技術以“無前途”和“電子配套”產(chǎn)業(yè)的方式轉(zhuǎn)移到了臺灣和韓國。——作為接受者,中國臺灣“老老實實”的做起了配套買賣;而韓國則認為這是一個反超機會,逐步建立起全球第一大的產(chǎn)能和至少50%以上的本土上游配套。中國大陸地區(qū)產(chǎn)業(yè)則復制韓國的經(jīng)驗:上下游都重視,齊抓并進求突破,終于有了今日坐二望一的地位。

正是以上這個面板顯示業(yè)的技術轉(zhuǎn)移過程,決定了今日從產(chǎn)能看日本名列末尾,但是產(chǎn)業(yè)鏈完善程度和綜合技術水平依然位居第一!,行業(yè)整體實力最弱的是“臺灣”。

“跟隨者”、“做日本產(chǎn)業(yè)的中下游配套”,這樣一個產(chǎn)業(yè)地位決定了中國臺灣顯示行業(yè)在“液晶——OLED”的轉(zhuǎn)換過程中,再次掉檔。而且這一掉不要緊,不僅產(chǎn)業(yè)鏈技術落后日本、產(chǎn)能也將落后韓國和中國大陸地區(qū)。

但是,就是在這樣一個關口,顯示行業(yè)進入了為OLED和印刷時代到來大舉投資的階段!澳貌怀鲥X”的臺灣行業(yè),幾乎是“干瞪眼愣想辦法”:這一“愣想”不要緊,Micro-LED作為一個缺乏巨頭投入的冷門技術,似乎成為了“救命稻草”。再加上臺灣顯示、半導體、LED行業(yè)的功底扎實,所以有了“不妨一博”的“臺灣Micro-LED獨熱現(xiàn)象”。

Micro-LED前景如何,能夠助力中國臺灣逆襲嗎

Micro-LED顯示的技術優(yōu)勢很明顯:省電、壽命長、高亮度、可彎曲以及體積輕薄等等。但是,有哪個技術沒有核心優(yōu)勢呢?

決定一個技術應用價值的不僅僅是其優(yōu)勢,更包括其劣勢。Micro-LED顯示的劣勢在于兩個方面:第一,大尺寸困難。第二,轉(zhuǎn)移工藝困難。

對于第一個難題,基本是說“重點發(fā)展Micro-LED”就是放棄PC或者電視機顯示應用,進而專注VR或者手機等小尺寸應用。

對于轉(zhuǎn)移工藝困難這個問題,就是“巨量微組裝”這個臺灣發(fā)明的詞匯的真實含義。以手機或者VR今天所大規(guī)模應用的中高端屏幕為例,基本分辨率達到500PPI。這意味著一塊成品上會有數(shù)百萬個基礎發(fā)光器件——即“Micro-LED”微晶體。如何在驅(qū)動基板(TFT)上“焊接”(組裝)這么多電極性的半導體晶體是一個相當復雜的工藝。

從既有的工業(yè)化微工藝技術看,只有美國德州儀器IT的DLP投影系統(tǒng)的核心光閥DMD芯片達到了這種“組裝”密度。DMD芯片可以看成在單晶硅TFT結(jié)構上鋪設微機電驅(qū)動鋁箔反光層的結(jié)構。Micro-LED的實質(zhì)則是在TFT結(jié)構上鋪設固定的數(shù)百萬,甚至更多的微小LED半導體晶體。

德州儀器的DMD工藝是獨家“秘笈”,且經(jīng)過三十年的發(fā)展目前成本水平依然不低——所以,德州儀器才推出單片式DLP投影技術,而不是全面采用三片式投影顯示系統(tǒng)。

但是,即便工藝難度很高,也并不是說Micro-LED不能獨家逆襲。且德州儀器的DMD不就是獨家逆襲的范例嗎?但是,真正要實現(xiàn)這種逆襲,臺灣產(chǎn)業(yè)同盟們不僅要攻克技術難關,還需要攻克下游市場需求。

目前來看,Micro-LED市場集中在超小尺寸顯示上。例如智能手機、智能手表、VR等。這些設備上,Micro-LED主要和OLED競爭。而后者現(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)千億元的投資在路上,產(chǎn)能在大量形成。Micro-LED則還處于攻克最基本技術的門檻上。這個時間差足以導致:Micro-LED成功之日,市場早已被oLED占據(jù)。

更為重要的是,智能手機作為小尺寸應用的主要市場,對于Micro-LED而言依然意味著“尺寸偏大”,即成本偏高;VR作為最佳潛力股,需要極高的像素密度,OLED已經(jīng)在發(fā)展1000PPI+的VR面板,這無疑加大了Micro-LED的制造難度;智能手表上顯示的核心需要除了節(jié)能,并沒有特別要求,但這一市場總?cè)萘繒容^有限——因為它的單臺顯示面積很小。

所以,選擇Micro-LED作為逆襲方向,首先是放棄中大尺寸顯示市場;第二是核心技術“還在突破的路上”,恐怕時間不等人;第三是預期目標市場前有OLED后有QLED,“壓力山大”。

顯示科技較量,產(chǎn)業(yè)鏈競爭是關鍵

需求是一個技術成果能否在市場上成功的“終極裁決者”。對于一地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展這一規(guī)律依然亙古不變。

上世紀八九十年代液晶顯示技術轉(zhuǎn)移到日本重要原因之一是:日本成為消費電子大國、尤其是數(shù)碼和IT產(chǎn)品大發(fā)展。那時候液晶系統(tǒng)的市場需求在日本。上世紀九十年代末,液晶技術轉(zhuǎn)移到臺灣和韓國的背景也包括“電腦顯示應用”為主的下游產(chǎn)業(yè)市場在韓國和臺灣。本世紀以來大陸地區(qū)在液晶顯示上追趕和超越的逆襲,日本行業(yè)的衰落更與電視、電腦、手機等顯示需求端下游產(chǎn)業(yè)市場主要集中在大陸地區(qū)緊密關聯(lián)。

對于臺灣Micro-LED產(chǎn)業(yè),“巨量微組裝產(chǎn)業(yè)推動聯(lián)盟”首任會長、臺工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長吳志毅指出,micro LED和微組裝技術相當復雜,無法靠單一產(chǎn)業(yè)實現(xiàn),因此必須跨領域串聯(lián)半導體、面板、LED、系統(tǒng)整合等廠商,共同建立跨領域產(chǎn)業(yè)交流平臺,將中國臺灣打造成全球巨量微組裝產(chǎn)業(yè)鏈供貨重鎮(zhèn)。因而工研院成立“巨量微組裝產(chǎn)業(yè)推動聯(lián)盟”,約有20多家廠商共襄盛舉,涵蓋LED、材料、IC設計、半導體封裝、面板、系統(tǒng)應用等領域。

這個論斷,顯示了吳志毅先生對“產(chǎn)業(yè)鏈”價值的認可。他的邏輯是,臺灣的Micro-LED上游產(chǎn)業(yè)鏈還算強大,并Micro-LED技術現(xiàn)在無人大規(guī)模研發(fā)投入,所以這是一個“在OLED技術相關專利多半已由韓廠掌握,若現(xiàn)在投入發(fā)展恐怕難以追趕”背景下,“開啟了另一發(fā)展空間”的機會。

但是,在Micro-LED產(chǎn)業(yè)鏈的影響力上,臺灣同行恰恰忽視了“關鍵下游市場”的力量。即臺灣本島的消費能力支撐不了一個新技術標準,中國臺灣下游廠商的采購也支撐不了一個新技術標準。如果Micro-LED成功,繞不過終端市場:即大陸地區(qū)的產(chǎn)業(yè)支持。

同時,臺灣還忽視了另一個問題,雖然在LED產(chǎn)業(yè)、半導體產(chǎn)業(yè)、TFT產(chǎn)業(yè)上,即Micro-LED的基礎產(chǎn)業(yè)上中國臺灣產(chǎn)業(yè)鏈比較長、比較豐富,但是韓國、日本和中國大陸地區(qū)相應產(chǎn)業(yè)的布局和實力并不比中國臺灣弱。其中,中國大陸地區(qū)在關鍵的LED和TFT產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展情勢還好于臺灣地區(qū)。

產(chǎn)業(yè)鏈上,上游不具有比較優(yōu)勢、下游更不具有需求優(yōu)勢,這是除了“技術和競品”之外,臺灣Micro-LED產(chǎn)業(yè)逆襲的又一“重大問題”。且這個問題,從全球顯示產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移過程看,要比所謂的“技術是否領先”,或者“是否掌握優(yōu)先專利”更為重要!——至少,顯示技術和產(chǎn)業(yè)過去的三次轉(zhuǎn)移,都遵循了成本和下游市場共同決定的規(guī)律。

Micro-LED聯(lián)盟雖嘔心瀝血,但更像不得已為之

去年臺灣經(jīng)濟界最大的爆料來自復興航空的解散:這家公司6月份才宣布獲得10億臺幣收入,渡過前年的“墜機危機”,10月份的收入就下滑到了不足5億臺幣,11月份更是轟然解散。

核心原因是什么呢?復興航空長期經(jīng)營問題肯定是有的(如最新飛機都已經(jīng)18歲了)。但是,復興航空解散的直接原因則是:蔡英文當局當政以來的一系列政策,使得臺灣島內(nèi)大陸客源旅游業(yè)遭遇重創(chuàng)。

推此及彼。中國臺灣這個以電子工業(yè)立命的經(jīng)濟體,政治上、安全上,與中國大陸地區(qū)這個巨大的下游市場、消費目的地漸行漸遠,勢必給臺灣面板顯示行業(yè)的未來“蒙上陰影”。在這樣的背景下,資本是沒有國籍的,亦可迅速流動。但是,臺灣政府還是需要為百姓的未來做些“榜樣”事件出來。例如,獨家發(fā)展Micro-LED產(chǎn)業(yè)。

由上分析可見,Micro-LED在臺灣的獨立推進,更多的是在OLED眼看韓陸做大的產(chǎn)業(yè)趨勢下、臺灣目前的政治大環(huán)境下,臺灣業(yè)內(nèi)僅能尋找的“不得已”、“最不壞”的答案。

這個答案能成功嗎?即便技術上能成功,市場上會不會是另一個等離子顯示的覆轍?即便市場上也接受了Micro-LED來自其他地區(qū)的業(yè)者就甘心看臺系吃獨食嗎?即便臺系吃得下Micro-LED的獨食,這個局限在小尺寸應用的顯示技術,能夠養(yǎng)活臺灣整個顯示產(chǎn)業(yè)體系嗎?

所以,在OLED、QLED、印刷顯示成為未來行業(yè)公認路線的背景下,臺灣Micro-LED聯(lián)盟的努力更多顯示的是“弱者”的蒼白。事實上,Micro-LED這個技術和聯(lián)盟并沒有成為臺灣顯示產(chǎn)業(yè)中的群創(chuàng)、友達兩家巨頭的“主攻方向”:如何盡快導入OLED才是這兩家企業(yè)的最大命題。

在Micro-LED聯(lián)盟成立一周前,友達昆山新廠投產(chǎn)。幾乎該聯(lián)盟成立的同時,群創(chuàng)母公司鴻海的下屬企業(yè)夏普決定在鴻海深圳市的龍華工廠內(nèi)成立統(tǒng)管中國業(yè)務的新子公司夏普科技。后者被認為與群創(chuàng)繞過中國臺灣政治,假托夏普之名在中國大陸設立面板廠有所關系。從臺灣顯示產(chǎn)業(yè)大格局看,后兩者才是真正體現(xiàn)中國臺灣顯示業(yè)界“方向”的事件。

承接在傳統(tǒng)液晶(LCD)、OLED 后,Micro LED 被視為可能顛覆產(chǎn)業(yè)的新一代顯示技術,而在 Sony 于 2016 年 6 月端出 Micro LED 新作后,這項令業(yè)界耳目一新的消息,引起市場對 Micro LED 的討論熱潮,也掩蓋了先前關于 OLED 是否會取代 LCD 的聲浪,使市場對 Micro LED 的關注再度來到了鎂光燈下。

Micro LED 為何被看好成為新一代顯示技術?

微發(fā)光二極管顯示器(Micro LED Display) 為新一代的顯示技術,結(jié)構是微型化 LED 數(shù)組,也就是將 LED 結(jié)構設計進行薄膜化、微小化與數(shù)組化,使其體積約為目前主流 LED 大小的 1%,每一個畫素都能尋址、單獨驅(qū)動發(fā)光,將畫素點的距離由原本的毫米級降到微米級。

承繼了LED 的特性, Micro LED 優(yōu)點包括低功耗、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,其功率消耗量約為 LCD 的 10%、OLED 的 50%。而與同樣是自發(fā)光顯示的 OLED 相較之下,亮度比其高 30 倍,且分辨率可達 1500 PPI(像素密度),相當于 Apple Watch 采用 OLED 面板達到 300 PPI 的 5 倍之多,另外,具有較佳的材料穩(wěn)定性與無影像烙印也是優(yōu)勢之一。

OLED/QLED大行其道 為何只有臺灣如此重視Micro LED?

蘋果與 Sony 搶先布局,瞄準兩種極端尺寸應用

在Micro LED 這塊還未開發(fā)完全的場域上,蘋果與 Sony 早已搶先插旗,但兩家公司對 Micro LED 的應用,分別在不同的消費電子層面上。

蘋果專攻 Micro LED 的小尺寸應用,看上了 Micro LED 顯示技術公司 LuxVue Technology,于 2014 年 5 月收購 LuxVue,取得多項Micro LED 專利技術,欲加快布局相關技術專利。當時蘋果這項收購引發(fā)了市場關注,認為蘋果可望在Apple Watch 與 iPhone 上采用新一代的Micro LED 技術,但因不愿過于依賴面板廠,于是轉(zhuǎn)而將 LuxVue 收歸麾下,以取得 Micro LED 領域的技術主導權。

先前《科技新報》曾報導, LuxVue 已在 2015 年 11月申請微型裝置穩(wěn)定技術專利,該專利技術含一特殊穩(wěn)定層(stabilization layer),可穩(wěn)固承載基板上的微型裝置數(shù)組,如微型化 LED 裝置、微型芯片等,確保其在移轉(zhuǎn)(transfer)的過程中,能夠維持平穩(wěn)狀態(tài),這也是先前業(yè)界開發(fā) Micro LED 所遭遇的瓶頸。而這項專利的曝光,顯示了 LuxVue 已跨過 Micro LED 最關鍵性的移轉(zhuǎn)技術門坎。

至于Sony,則是著眼于 Micro LED 的大屏幕。比蘋果早一步發(fā)表相關產(chǎn)品的 Sony,早在 2012 年的國際消費性電子展(CES)上就推出「Crystal LED Display」,鳴響 Micro LED 消費電子應用的第一槍,今年 6 月更端出新作拼接顯示屏幕「CLEDIS(Crystal LED Integrated Structure)」,具備超高亮度、無縫拼接與顯示尺寸幾乎無界限等特性,使 CLEDIS 在戶外顯示時能不受環(huán)境光線的影響,帶來相當良好的視覺效果,Sony 更自信地宣稱要在 2017 年實現(xiàn) CLEDIS 量產(chǎn)目標。

各廠爭相跨過技術門坎,取得專利技術以領先他廠

在這場Micro LED 領域的誰與爭鋒中,臺灣不少大廠也已投入技術研發(fā),包括半導體新創(chuàng)公司镎創(chuàng)(PlayNitride)、工研院、友達、群創(chuàng)、晶電。其他也在 Micro LED 爭戰(zhàn)行列的國際大廠包括 Sony、三星、樂金、日亞化學、夏普等,而從英國史崔克萊大學(University of Strathclyde)拆分出來的公司 mLED、美國德州理工大學(Texas Tech University)、法國原子能署電子暨信息技術實驗室(Leti)、從伊利諾大學(University of Illinois)分拆出來的 X-celeprint 也都積極研發(fā) Micro LED 技術。

其中,創(chuàng)立于 2014 年的镎創(chuàng),與工研院合作開發(fā)相關技術,先前也發(fā)表了 PixeLED 專利顯示技術;LuxVue 與 X-celeprint 在移轉(zhuǎn)制程技術上領先他廠,且 X-celeprint 已取得 Micro-Transfer-Printing(μTP)技術的獨家授權;史崔克萊大學專注于 micro LED 的頭戴式顯示(head-mounted displays,HMD)相關應用;而法國 Leti 實驗室近期從智慧照明切入市場,預計在未來 2 至 3 年,將 Micro LED 重點放在抬頭顯示(heads-up displays,HUD)與頭戴式顯示上,最終目標則是在 10 年內(nèi),打入大尺寸顯示應用市場。

從上述已投入技術研發(fā)的相關單位,就可看出未來 Micro LED 應用開發(fā)的大致雛形,如智能穿戴裝置、智能型手機、虛擬現(xiàn)實裝置與顯示屏幕等。

或者說,Micro-LED正在表現(xiàn)出在臺灣地區(qū)“獨行”的趨勢。對此,一個最有力的解釋是“量力而行”。

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