技術進步是引領行業創新的關鍵。OLED(有機發光二極體)之后,顯示產業發展的下一站在哪里?這是一個值得思考的問題。
當前歷經幾十年發展的LCD(液晶)技術產業已進入后半程;眼下OLED技術發展勢頭正猛,正在發起對LCD的瘋狂替代;而下一代顯示技術Micro LED正在逐步冒尖,透明、高亮、自由拼接等優質特性開始顯現。三種技術未來是淘汰還是共存,這決定于市場的需求。
但不可否認的是,Micro LED技術展現出來的未來發展潛力,是目前行業一致認可其他顯示技術無法媲美的,因為技術研發難度極高,令很多企業望而卻步。但產業要發展,科技要進步,總要有企業沖在前面。日前,天馬Micro LED產線正式點亮,正式進入試產試制行階段,進一步推進了這一產業的發展。
天時:消費者對高品質產品的追求促進Micro LED技術發展
近年來,消費者對高品質顯示產品追求日益迫切,因而作為下一代屏幕技術的Micro LED發展情況備受市場關注。相較于LCD、OLED,Micro LED顯示是由數目眾多的微小LED芯片組成,每個LED尺寸僅為幾十至幾百微米,不僅有望再次突破整張顯示屏幕形態、大小的枷鎖,解決傳統顯示的諸多局限性,還在提升產品顯示效果和性能以及降低產品成本、應用場景等方面展現了巨大潛力。市場對Micro LED技術的期望極高,并認為繼LCD、OLED之后,Micro LED將有望成為顯示產業未來的終極技術方案。
比如在成本節約方面,作為一種采用微縮化和矩陣化技術的LED,Micro LED的體積僅為普通LED尺寸的四分之一到十分之一。這意味著同樣一個晶圓,做成Micro LED的數量將會有顯著提升,單顆芯片的成本也就更低。通過利用更小的芯片面積和巨量轉移技術,降低總體平均單位像素成本,使得Micro LED產品更具價格競爭力,為市場推廣提供了有力支撐。
再比如在應用場景方面,Micro LED顯示以卓越的亮度、超高分辨率、高可靠性以及色彩飽和等特性而著稱,同時還可實現柔性、透明、自由拼接等優質特性,這些特性使得Micro LED技術具有廣泛的應用潛力,幾乎適用于所有尺寸應用產品,如智能手機、車載顯示、平板電腦、筆記本電腦等都是這項新型顯示技術的重要應用場景,還有未來可擴展到XR(AR/VR/MR)、空間顯示、光通訊/光互聯、醫療探測等諸多領域。
Micro LED是2000前后開始提出的一項顯示技術,直到2008年技術理論才成熟,并具備實驗室制備條件。到今天,盡管這項技術已經發展了二十多年,依然尚未實現大規模量產,可見下一代顯示技術研發難度之大。但市場推進這項技術產業化的腳步從未停止。
在OLED崛起之前,人們也一度認為OLED屏幕技術難以突破,燒屏現象嚴重、壽命也是一個大問題,消費者對其極其抵觸。但隨著韓國三星推進這項技術,并用于自家高端手機上,緊跟著我國內面板廠OLED產線相繼投產,使得OLED成本大幅下降,更多智能手機選擇采用OLED屏,以搶占市場份額。到今天,人們都未曾預料到,OLED竟在不知不覺中已成為智能手機屏幕標配技術。在過去短短的幾年時間里,OLED從智能穿戴、到智能手機等小尺寸領域幾乎實現了替代,如今正在向中尺寸產品平板、筆電、車載等應用進攻。
如今Micro LED也正在走相似的道路,大規模商業化的關鍵技術正處于突破前夜。
地利:天馬產線點亮,國內Micro LED顯示產業邁出關鍵一步
在LCD、OLED產業方面,都是日韓領先,我國布局比較晚,長期走在追趕的路上。目前對于OLED,日韓的優勢依然明顯,尤其表現在材料和設備端,幾乎壟斷了蒸鍍機、曝光機等諸多關鍵設備。但對于Micro LED,由于大部分精力集中在OLED方面,韓國的布局就比較晚,只能靠LG、三星推動,且缺乏進行Micro LED相關研發的生態系統;日本顯示產業競爭力日漸式微,日本顯示器(JDI)、夏普均深陷虧損泥潭;而我國,擁有成熟的LED產業鏈的優勢更為明顯,更容易推動產業的快速發展,助力國內顯示產業更上一層樓。
當前我國LED產業正在全面推進新興Micro LED顯示的全產業鏈迭代。近兩年,天馬、京東方華燦、三安光電、辰顯光電、思坦科技、沃格光電、鴻利智匯、利亞德、大族激光等產業鏈龍頭企業推進相關項目的發展并取得突破性進展,企業成功融資、項目投建/投產/量產、關鍵技術突破的消息頻頻傳來。
值得一提的是,新型顯示產業龍頭企業天馬持續深耕Micro LED領域,持續針對柔性、透明度、拼接顯示等特性進行技術開發,并取得關鍵性技術突破。“極高PPI”、“超高透明度”、“極窄拼縫”、“極小半徑”等字眼頻頻出現在天馬的產品研發進度表上。如在透明度方面,2019年,天馬7.56英寸 Micro LED屏幕實現了60%的超高透明度;到了2021年,天馬Micro LED屏幕再次得到升級,9.38英寸產品透明度提高到了70%以上。
2022年,在廈門當地政府的支持下,依托天馬LTPSTFT背板技術,天馬耗資11億元投建一條從巨量轉移到顯示模組的全制程Micro LED產線,瞄準了車用市場,繼續為推動產業發展作出不懈努力。產線建成后,對于天馬來說,將擁有Micro LED顯示模組的全制程能力,對我國顯示產業發展來說,具有里程碑的意義,意味著我國顯示產業從LCD、OLED 時代的追趕,到Micro LED時代領先發展。
作為大陸投建Micro LED全制程的面板廠的領軍企業,深知前路困難重重的天馬并沒有選擇單打獨斗。伴隨著天馬Micro LED研究院成立及產線建設,天馬結合自身湖北長顯實驗線、開放式Micro LED多項目開發平臺,形成內部創新發展正向循環;同時成立Micro LED生態聯盟,促進技術合作,推進產業生態化發展,實現互利共贏。據悉,在廈門Micro LED產線建設過程中,超30款量產設備和材料為天馬聯合供應鏈上下游企業首次共同開發。此外,依托自主核心工藝,在全球尚無成熟技術儲備的條件下,天馬國內首創G3.5代定制化全自動巨量轉移及鍵合設備,技術實力達到全球領先水平。
基于LTPS的技術優勢,早在2016年天馬已經布局研發Micro LED技術,目前已完成PPI、透明、曲面、窄邊框、透明度可調等多項前瞻顯示技術開發,可廣泛應用于車載拼接、透明顯示、特種顯示等領域。隨著天馬Micro LED產線的成功點亮,也標志我國Micro LED顯示產業邁出了非常關鍵的一步。
天馬7.56“Flexible Micro-LED
人和:情勢轉變,Micro LED擴產潮來襲
相對于成熟的LCD、OLED技術來說,Micro LED的設備投資占比較小,但仍在行業激起了千層浪。根據市場調研機構DSCC最新預計,2024年,LCD設備投資為49%,OLED設備的投資為47%,剩余的為Micro OLED和Micro LED等所需的設備投資,也就是占了4%。但在2023年之前,Micro LED的設備投資金額幾乎可以忽略不計,這說明行業對Micro LED的看法已經從觀望到開始切身投入其中,這使得Micro LED產品出貨、價格及應用趨勢出現了松動。
產品出貨和應用需求將大幅提升。據市場調研機構Omdia預測數據,受智能手表和高端電視市場需求影響,全球Micro LED顯示器的出貨量將從2020年微不足道的水平飆升至2027年的1,600多萬片,這期間才過了7年的時間。
產品價格大幅降低,應用拓展。隨著產業鏈企業擴大產能,Micro LED產品的價格有所下降,未來將會進一步降低。價格的下降使得Micro LED性價比提高,并向專業顯示如車載、頭戴裝置、商業顯示及公共顯示等領域滲透,搶占傳統廣告燈箱、電影屏、會議一體機等市場替代需求。
與此同時,對于Micro LED產業的投資,國內外政策和當地政府給予了大力支持,以搶占未來顯示產業高地。國內南京、河南、廈門等地,以及韓國等都曾明確表示支持Micro LED產業的發展,為產業保駕護航。
就近期來看,江蘇南京市經開區6月表示,新型顯示產業是數字經濟時代的基礎性、戰略性、先導性產業,也是南京聚力發展、優勢明顯的支柱產業。未來將重點支持Micro LED、電子紙、硅基OLED等顯示新技術領域的項目落地。今年3月,河南發布《河南省加快制造業“六新”突破實施方案》,表示加快布局發展氮化鎵、碳化硅、磷化銦等半導體材料,開發Micro LED(微米發光二極管)、OLED(有機發光二極管)用新型發光材料等新型電子元器件材料。韓國在今年5月也宣布將耗資近26億元人民幣構建Micro LED產業生態系統。
技術日益成熟,加上政策的支持。當前在Micro LED賽道里,集結了天馬、京東方華燦、辰顯光電、富采、镎創、利亞德、雷曼光電、三星、LG、索尼等一大批國內外龍頭企業。2020年以來,全球Micro LED領域的投資已超千億元人民幣。全球Micro LED產業大戰一觸即發,這也就意味著誰能搶先一步,誰就能掌握未來顯示產業的主動權。
未來:Micro LED無人區,成就更多可能
Micro LED產業鏈涵蓋了從原材料供應到最終產品的整個生產過程,盡管Micro LED顯示技術集諸多優點于一身,但仍然面臨外延和芯片制造、巨量轉移、全彩顯示、顯示驅動等技術工藝難點。從精確的制造工藝到材料的性能優化,再到復雜的集成技術等,每個環節都需要產業鏈共同投入較大資金和時間去創新、去改進。
但亦正因為如此,在被稱為“無人區”的Micro LED產業可發展的空間更大,成就更多可能。簡單地說,一方面,技術將有更大的提升空間,對于未進入LCD、OLED賽道的企業也將迎來機會;另一方面,產品品質將會更上一層樓,更容易滿足消費者對高品質產品的需求;此外,全球顯示產業格局都會重新架構,有望誕生新一批產業龍頭,同時將改變“LCD/OLED三國四地”的產業格局。未來顯示產業充滿機遇和挑戰。
總體來看,技術在不斷創新進步,資源瓶頸點逐步突破,又擁有完善的LED產業鏈,還表現出巨大的技術優勢和應用前景,天時地利人和,此時行業推進Micro LED產業的決心仍然非常堅挺。如今Micro LED技術在智能穿戴、超大尺寸電視、車載顯示等領域已經逐漸展現出其獨特優勢,未來從AR到巨幕影院,Micro LED顯示可以說有望“全包圍”。不過距離Micro LED的大規模量產還有較長的路要走,當產能和技術的問題得到解決,同時降低產品成本和價格,Micro LED將迎來快速普及。隨著天馬等先行者持續推進技術迭代,拓展使用場景,Micro LED有望迎來新一輪爆發。
審核編輯 黃宇
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