Micro LED技术,极有可能在显示器大战中胜出
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Micro LED作为新一代显示技术,比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。2017年5月,苹果已经开始新一代显示技术的开发。2018年2月,三星在CES 2018上推出了Micro LED电视。
苹果公司(Apple Inc.)向来很勇于「超前部署」新世代技术在自家的产品上,例如蓝芽通讯(Bluetooth)、Type C端口、固态硬盘(SSD)……都曾经得到苹果大力相挺;而目前最被苹果看好、正大力研发中的,就是新一代的显示器技术:Micro LED。
自从映像管(CRT)完全被液晶屏幕(LCD)取代,显示器产品的多样性大增,也引爆了全球消费者的购买欲望。在经过将近二十年的产业竞争后,除了价格以外,「薄型」、「能耗」、「色彩度」逐渐成为决定产品优劣的关键,而Micro LED在技术上的优势,就是在能耗与色彩度,大幅超越现有的LCD、OLED。
Micro LED技术优势,大幅领先现有产品
台湾「工研院」电光系统研究所微组装系统应用组组长林建中指出,Micro LED是把微米等级的LED发光体镶嵌在基板上。他解释,传统LCD无法主动发光,必须使用背光模块,但LED拥有主动发光的特性,少了背光源的负担后,显示设备的薄度可以大幅提高。
图1:Sony在2012年推出的Crystal LED Display,是Micro LED技术的先驱
此外,Micro LED的晶粒(Die)尺寸可以达到100微米,比起当前300微米以上的LED晶粒,可以呈现更细致、更鲜艳的画面,能源消耗也比LED更经济。「现在最大的量产门坎,还是在技术成熟度还有制造成本上,」林建中估计,若在未来数年内能成功克服这些生产面的问题,Micro LED的商机将成为从手机到大型屏幕的新主流。
从历年专利申请趋势也可以看出Micro LED的热门程度。在2010年以前,技术还在早期研发阶段,市场主流也还是LCD屏幕,故每年全球的相关专利申请数量仅有500件不到;但从2010年开始,Micro LED的专利申请亮就开始成长,2015年之后更急速攀上高峰,到2018年已经突破了2500件(图1)。
2015年后,Micro LED专利申请辆急速攀升
图1:2000年以后全球Micro LED相关专利申请趋势
数据源:专利情报的产业竞争策略思维暨下世代新兴显示Micro LED之专利在线研讨会,工业总会,2020/06/02
比较各国实力,可以发现虽然还是美、中两大国在申请国别和申请人国籍上都具主导地位,但韩国、日本甚至台湾的影响力也不容小觑。以申请人国别为例,美、中加起来的申请量占比就将近六成,但韩国、日本、台湾合计也有25%的申请量(图2);鉴于Micro LED是项还在发展的技术,未来很可能再进一步成长。
图2:全球Micro LED相关专利地区别申请概况
数据源:专利情报的产业竞争策略思维暨下世代新兴显示MicroLED之专利在线研讨会,工业总会,2020/06/02
如果只看美国的申请人状况,更能发现台湾其实大有机会。其中,居于绝对领导者地位的,就是2014年收购了LuxVue Technology后,大力投入Micro LED研发的Apple;但紧追其后的其他申请人,也不乏鸿海(Hon Hai)、友达(AUO)、镎创(Playnitride)这些台湾厂商,在申请数量上比起三星、SONY这些大品牌也毫不逊色(图3)。因此,只要能持续投入研发,再结合制程管理、质量控制的传统优势,台湾厂商在新世代的显示器大战中,其实握有相当大的胜算。
如今显示技术的加速演进,Micro LED在亮度、大尺寸、功耗等多方面具备明显优势,因此更加吸引全球众多显示厂商、科研机构投入研发力量,因而极有可能引爆显示器产业革命。