- Advertisement -
首頁 市場話題 開拓顯示應用新藍海 MicroLED大膽突圍

開拓顯示應用新藍海 MicroLED大膽突圍

- Advertisement -

MiniLED已經成功商品化,代表顯示器的技術進展到新的階段。LED晶片的尺寸縮小,朝著Micrometer的等級前進,而MicroLED仍需要突破巨量轉移等技術瓶頸,盡可能縮短生產時間、提升良率,進一步降低成本並確保產品的品質與使用壽命,同時找到具有發展優勢的應用藍海,就能邁向商品化的目標。由於MicroLED晶片尺寸小,製程設備與技術都需要升級,才能滿足高精度及高均勻度的標準,但是整個生產流程優化的速度不一,導致目前的良率仍不夠高,且檢測耗時又容易產生誤差,導致生產成本居高不下。

應用方面,公共環境及個人應用的顯示器數量不斷增加,因此應用場景從觀看距離及室/內外兩個層面,可以細分出多元的市場,因此MicroLED可以藉由拓展新的市場應用,邁向規模經濟,進而同時透過日漸成熟的技術及規模化商機降低成本,強化普及應用的動能。

技術瓶頸仍待克服

現階段MicroLED仍處於克服技術瓶頸的階段,距離商品化有一段漫漫長路。Trendforce研究經理楊富寶(圖1)指出,MicroLED面臨技術與成本的挑戰,因為晶片尺寸縮小,從製程、巨量轉移等方面,精度的要求更為嚴苛,廠商需要投入更多的資金與時間,更新設備及技術。然而MicroLED整體製程的提升,仰賴每個生產環節升級設備與技術,但是實際上各個生產環節的優化速度不一,例如背板技術符合要求,但是可能晶片良率還不符合標準,因此需要每個生產流程都升級到可以順利生產MicroLED顯示器的程度,才能解決技術瓶頸。

圖1 Trendforce研究經理楊富寶

細究MicroLED晶片的生產過程,良率與檢測是兩個重要但不容易克服的挑戰。過去傳統LED晶片的良率很高,但是MicroLED的晶片需要達到較高的均勻度,老舊設備難以達成目標,導致低良率且高成本的現況。此外,LED晶片需要通過光致發光測試(Photoluminescence, PL)及電致發光測試(Electroluminescence, EL)來減少外觀及訊號瑕疵,但是現有的檢測技術測試MicroLED的時候容易產生誤差,而且檢測要花很久的時間,時間成本高,因此品質維護不易。工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅(圖2)解釋,技術成熟度與成本高度相關,業界雖然認同MicroLED顯示器的表現明顯優於OLED及LCD,但是成本太高,需要發展更成熟的技術,MicroLED產品的價格才有機會降低,進而邁向普及。

圖2 工研院電子與光電系統研究所所長吳志毅

多元應用現商機

優顯科技執行長陳顯德(圖3)說明,生產一個晶圓的成本是固定的,所以縮小晶圓上的LED晶片尺寸,就可以在晶圓上放更多晶片,理論上每個晶片的成本就會降低。但是當LED晶片的尺寸小於100μm,就需要開發新的技術,導致成本增加。因此原有的LED技術可以達到的最小尺寸就是MiniLED,但是MiniLED尺寸小,應用在顯示器產品上時,需要搭配額外的周邊技術,包含製程、驅動等,所以即便占總成本六到七成的晶片成本下降,周邊技術的成本仍需要花費幾年時間,待技術成熟後才有機會降低總成本。

圖3 優顯科技執行長陳顯德

另一方面顯示器的應用仍有多元的發展空間,因此規模經濟是技術能力之外,另一個降低MicroLED成本的角度。顯示器的觀賞距離遠近、戶外大型看板、商場內、會議室、客廳等等,都存在不同的顯示器應用空間,技術應用可能從現有的傳統LED,升級到MiniLED,接下來則會有部分的應用過渡到MicroLED,部分則持續沿用MiniLED技術。例如智慧型手機或手表,使用者的觀看距離近,且產品本身的體積很小,所以一定要採用MicroLED。而大樓外牆的看板不一定需要使用小尺寸的LED晶片,但是注重亮度,才能確保在遠距離且戶外的觀看情境下,清楚顯示內容。

隨著資訊時代來臨,需要傳遞與接受的資訊爆炸性成長,顯示器的數量變多,過去的顯示器應用場景大多粗略分為商用及家用,現在則可以區分得更為細緻,而能找到MicroLED獨具優勢的一片藍海。例如台北地下街的廣告燈箱,可以歸類在室內且近距離觀看的應用場景,如果固定的海報燈箱改成使用MicroLED顯示器,除了畫面變得更精緻、對比更鮮明,還能依照不同時段經過的客群調整廣告內容,就能提高廣告牆面的廣告效益。

車用顯示也是MicroLED的應用機會之一,吳志毅提及,MicroLED顯示器對比度及亮度高,除了適用於大型看板,車用螢幕也能採用,協助駕駛在日光充足的時候,也能清楚看到螢幕內容。同時汽車的成本空間較大,因此有機會成為率先導入MicroLED的應用。工研院也投入研發MicroLED的AR/VR眼鏡等小尺寸、高解析度的應用,用藍光LED轉換出紅、藍、綠三色,試圖找到具有開創性的應用方向。

拓展市場差異化商機

楊富寶分析,從品牌廠的策略與動態,可以推測市場對MicroLED應用的期待。例如三星(Samsung)從電視著手,推出高價的MicroLED電視。接下來可以觀察在大型廠商推出高階產品後,產品的價格下降的時間點,就代表技術有所突破,因而能降低生產成本。不同的區域市場關注的應用也不同,歐美市場較為熱衷AR/VR相關應用,蘋果(Apple)、Google、Facebook等廠商就是其中的重要角色。中國市場則關注電視及手表等產品,積極發展採用新興顯示技術的電視與穿戴裝置。

回顧2021年MiniLED及MicroLED的趨勢,大致可以總結MiniLED進入到新的階段,成功商品化,而MicroLED則較為停滯,需要拓展新的應用藍海,才能增加廠商研發的意願,以及未來走向量產的動能。現階段MicroLED仍有許多技術瓶頸,加上產量少,導致成本高昂,只能用在少數的高階產品中,距離商用化仍有一段漫漫長路。2020~2021年,MicroLED相較MiniLED受惠於疫情帶動的電子設備需求,有意願投入開發MicroLED的廠商受到疫情衝擊,可以投入研發的資源減少,放緩研發MicroLED的腳步,決策也變得較為保守。

吳志毅認為,MiniLED可說是發展MicroLED練功的過程,雖然目前MicroLED因為成本因素,應用集中在高價的大型室內看板,與MiniLED的消費電子應用市場不同,但是技術發展高度相關。一旦顯示器廠商有能力大規模量產MiniLED產品,小尺寸LED晶片的技術成熟,就代表MicroLED的技術也有所突破,因此也可以從MiniLED的發展趨勢觀察MicroLED的技術進展。雖然MiniLED及MicroLED的技術進展關聯緊密,但是應用方面,MiniLED的應用不一定會全面過渡到MicroLED。陳顯德表示,一方面是MiniLED相較MicroLED具有明顯的成本優勢,加上不同的顯示器應用場景,依照觀賞距離、室/內外的差異,可以細分成多元的市場,應用的需求也不同。因此MicroLED需要積極拓展新的應用場域,才有機會在這一波的顯示器技術革新中脫穎而出,成功商品化。

相關文章

- Advertisement -
- Advertisement -

最新文章

- Advertisement -

熱門文章

- Advertisement -

編輯推薦

- Advertisement -