深度解析MicroLED发展现状!
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苹果(Apple)在日前的年度iPhone新机发表会同步推出了Apple Watch Series 4,全新系列的智能手表甚至比最新一代iPhone更吸睛。第四代Apple watch采用更窄的边框与圆角设计,配备较大屏幕且内建EKG扫描仪,被一些媒体报导誉为“Apple秋季硬件新品中最受欢迎的小玩意儿。”
Moor Insights & Strategy创办人兼总裁Patrick Moorhead说:“Apple藉由推出Watch Series 4,延续其打造‘腕上计算机’(computer on the wrist)的差异化策略,执行真正的行动应用程序(app),而不仅仅是小应用程序(applet)。”他认为Series 4提供更大30%的可视影像区域,成为吸引新用户的关键。他并补充说,这可能有助于让使用者更喜欢“依赖于其Watch而非iPhone。”
另一方面,显示技术观察家则采用完全不同的角度来观察Watch Series 4。他们想知道Apple什么时候才能准备好将微型发光二极管(MicroLED)用于Watch屏幕,以取代OLED。如果Apple成功实现这一目标,那么这家从来都不是显示器供货商的业界巨擘,将独家掌握一项世界上还没有其他业者专精的技术。
首先必须澄清的是,Watch Series 4并未支持MicroLED。
Yole Développement资深市场和技术分析师Eric Virey认为,这一点也不令人意外。“我们知道Apple仍十分积极地致力于开发其MicroLED显示技术,但即使他们已经十分接近其产品所需的‘完美显示器’,仍然需要一些时间来建立供应链、加速制造以及管控质量。”
Virey去年曾经预测MicroLED可望在2019年下半年导入可穿戴设备市场,用于像Apple Watch等产品中。但在今年受访时,他坦言消费性MicroLED产品量产的时间表还要再推迟至少两年——到2021年。
究竟发生了什么改变?Apple目前的MicroLED技术进展到哪里了?业界还有其他厂商加入MicroLED热潮吗?影响MicroLED导入严重延迟的原因又是什么?Virey将与我们分享如今MicroLED技术难以捉摸的突破。
为什么要用MicroLED?
MicroLED显示器由一系列形成个别像素的微型LED数组组成。与OLED不同的是,MicroLED使用传统的氮化镓(GaN) LED技术。从高亮度、高动态范围和广色域到快速刷新率、广视角和低功耗,MicroLED带来了诸多承诺。这一技术的支持者还声称,MicroLED的整体亮度较OLED产品更高30倍,同时提供更高的每瓦流明效率。
那么,MicroLED如何改变用户的观看体验?Virey说,最重要的因素在于MicroLED的低功耗特性,“能够将转化为更长的电池寿命。”
同样重要的是MicroLED的亮度。“这意味着从任何角度和任何条件下,它都能提供出色的可读性,甚至是在明亮的阳光直射时。”Virey强调:“这在许多使用情况下是一项极具价值的功能,例如当人们不希望为了在阳光下读取显示器而必须不断改变手表的位置或用手遮盖手表时。”
发展道路上的障碍
尽管Virey预测MicroLED将延迟两年推出,但他认为,阻碍MicroLED发展的一些主要障碍开始逐渐消失了。
其中的问题包括将非常微小的单个LED芯片转移到显示器的方法改善了,同时也从LED获得了更好的产量和能源效率。
MicroLED芯片究竟有多小?为了打造基于MicroLED的4K显示器,必须安装2,500万个LED芯片——据Virey的说法,每个芯片都只有“花粉粒”般大小,其定位精确度达到了~1μm。但这可不是什么轻松的事。
他解释说,“我们还无法大量制造”商用显示器。然而,MicroLED技术的水平已经提高到可让业界打造原型的程度了。
透过「原型」,Virey认为MicroLED显示器中的大多数像素都能发光。这一假设存在可容忍的缺陷数。而且,通常,成本和产量都不是原型开发考虑的目标。
相形之下,消费级MicroLED必须达到零像素缺陷;同时,MicroLED提供更高的性能和更佳效率,完胜LCD和OLED。虽然必须达到指定的“完美色彩和亮度均匀度”,但是根据Yole的说法,MicroLED有望提供“超过1,000小时的稳定度”以及“从任何角度都没有肉眼可见的拼接/放置错误”。
总之,MicroLED已经通过了早期可行性、技术开发和技术展示等阶段了。但是,Virey解释说,就像LCD和OLED等既有的显示技术一样,MicroLED的系统/设备开发和制造等最后一哩路更难走。
三星插旗MicroLED市场
过去一年来,更加明朗的是三星(Samsung)积极插旗MicroLED市场。
这家韩国巨擘在今年初的CES 2018上展示一款146吋屏幕的MicroLED电视,称为‘The Wall’。三星声称The Wall电视采用的MicroLED技术“无需使用彩色滤光片或背光,而能让屏幕为消费者提供绝佳的观看体验。”三星并补充说:“MicroLED屏幕在耐用性和有效性方面表现优异,包括发光效率、光源寿命和功耗,为未来的屏幕技术设定了新标准。”
虽然三星称之为MicroLED,但三星在CES的原型采用的是120μm×200μm的LED芯片。据Virey的观察,三星的The Wall更准确地说应该算是‘miniLED’,因为要说它是‘micro’又太大了。Yole估计,三星的146吋The Wall电视的成本大约在20万到25万美元之间。
然而,三星承诺将在2019年推出基于MicroLED的低成本版“消费型4K电视”新设计。新版本将包含30μm x 50μm的LED芯片。在Yole看来,这更像是三星公关部门预告其投入MicroLED市场的另一项行动。如果三星确实瞄准了消费市场,那么该公司基于MicroLED的电视应该会使用小于10um的LED芯片。
IP现况
根据专精于专利分析的Yole旗下子公司Knowmade表示,过去五年来,MicroLED领域的IP活动快速扩增。从2012年至2017之间的专利出版物年复合成长率(CAGR)达到了53%。然而,Virey观察到,专利的增加并不一定表示MicroLED的技术突破突然大量增加。相反地,随着业界对于MicroLED的兴趣日益升温,拥有LCD和OLED技术的传统显示器公司纷纷提出了专利申请——而且是任何专利——以避免其相关技术有朝一日证实与MicroLED生产相关。