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苹果苦等八年,Micro-LED开花结果了吗?

2023-3-30 18:34| 发布者: 夏梦飞雨| 查看: 137| 评论: 0

放大 缩小
简介:图片来源@视觉中国文|雷科技leitech今年一开端,彭博社 Mark Gurman 就在报道中指出,苹果将于 2024 年年底在 Apple Watch 上首发搭载自研的 Micro-LED 屏幕,后续还将用于旗下 iPhone 及其他产品,以替代原先来自 ...

苹果苦等八年,Micro-LED开花结果了吗?


图片来源@视觉中国


文|雷科技leitech


今年一开端,彭博社 Mark Gurman 就在报道中指出,苹果将于 2024 年年底在 Apple Watch 上首发搭载自研的 Micro-LED 屏幕,后续还将用于旗下 iPhone 及其他产品,以替代原先来自三星和 LG 的 OLED 屏幕。这也是苹果的首款全自研屏幕。


一方面,自研能让苹果在供给链上降低对协作同伴特别是三星的依赖,控制更大的话语权;另一方面,Micro-LED 也代表了显现技术的未来方向。


三星显现部门也在去年启动了一项用于智能手表的 Micro-LED 开发项目。韩国媒体 ETnews 透露,三星显现接近完成将 Micro-LED 实验线消费设备搬至忠清南道牙山 A2 线的合同,估量该线将于明年上半年投产。


而仅苹果 Apple Watch 和三星 Galaxy Watch 两大智能手表品牌,就占领了全球智能手表市场的 40%(苹果 30%+三星 10%)份额,但智能手表不外是 Micro-LED 大范围商业化的起点。


「从 Micro-LED 现阶段技术看,其主要产业化应用是曾经商用的大尺寸拼接显现、穿戴产品,以及 AR 产品上的单色 Micro-LED 设备。」京东方技术专家杨瑞智谈到。而天马 Micro-OLED 研讨院院长秦峰还提到,车载也将是 Micro-LED 另一大用武之地。


今年的 CES 大会上,就有多家国产面板厂商展示了 Micro-LED 的应用场景。天马展示了一款 9.38 英寸车用显现屏,PPI 大于 100 状况下透过率也超越了 70%,像素间距为 222μm,可应用于车窗、抬头显现等。TCL 也推出基于单色微型显现器的双目全彩 MicroLED 光波导 AR 眼镜 RayNeo X2,相似小米正在众筹的米家眼镜相机上的 Micro-LED 计划。


据第一财经报道,2 月 9 日举行的国际第三代半导体论坛上有数据显现,2020 年以来,全球 Micro-LED 范畴的投资已超越 1000 亿元人民币。据高工 LED 不完整统计,2022 年投向 Mini/Micro LED 等范畴新增投资超越了 700 亿元人民币。


但 Micro-LED 依旧还处在商业化的早期,为什么就曾经被不少产业链企业视为下一代的终极显现技术?


Micro-LED,超越 OLED 和 LCD


Micro-LED,就像它的名字一样,是将 LED 缩放到极小尺寸的一种新型显现技术。更细致地讲,是以自发光的微米量级的 LED 为发光单元,将其组装到驱动面板上构成高密度 LED 阵列的显现技术。

苹果苦等八年,Micro-LED开花结果了吗?


图/集邦咨询


相比于应用曾经十分普遍的 LCD 技术和 OLED 技术,Micro-LED 集兼并放大了 LCD 和 OLED 最突出的性能优势:不只有 OLED 近乎无限的对比度、超薄和更快的反响速度,还有比 LCD 更高的亮度和寿命,以及更高的明晰度、更低的功耗和更强的颜色恢复才干等。


固然 Micro-LED 还没有取得大范围商用,但作为从 LED 到 Micro-LED 的过渡计划,Mini-LED 产品曾经完成了大范围上市。


其中最具代表性的产品就是苹果的 Pro Display XDR,固然还处置不了 LCD 部分调光带来的光晕等问题,但 Pro Display XDR 还是在亮度、颜色恢复、对比度等方面得到了普遍的赞誉,The Verge 高级动画设计师 Grayson Blackmon 评价其为「我用过最好的显现器之一」。


Micro-LED 在 LED 芯片尺寸和显现技术上,都要比 Mini-LED 都更往前一步,是更为彻底的技术改造。区别于 LED,Micro-LED 错误单个显现单元中止封装,而是对整个模组中止封装,单个显现单元大小曾经能够做到微米等级的 LED 阵列。


界定 Micro-LED 的方式普通分为两种。一是看芯片尺寸,将 LED 芯片缩放至小于 100μm,便可称为 Micro-LED 芯片,依据人眼与屏幕的距离还有不同的区别,好比 VR/AR 的观看距离极小,像素密度请求极高,对应的芯片尺寸请求则要抵达 50μm 以下。

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图/中国半导体协会


二是看工艺,由于 Micro-LED 芯片尺寸十分小,其长宽以至比芯片的高度还小,不利于芯片在玻璃基板上的固定,因而比起传统的 LED 工艺还增加一步激光剥离芯片基板的操作。


不只如此,Micro-LED 由于其高亮度、低功耗、体积小等优势,适用于绝大部分的显现应用场景,从巨屏电视到智能手表,再到 AR/VR 近眼显现所需的小尺寸超高清屏幕。


当然,这么好的东西普通都有同样的问题:贵和难。


微缩化、巨量转移,Micro-LED 商业化还有障碍


2018 年 1 月,三星在 CES 大会上秀肌肉般发布了一款巨屏电视—— The Wall。作为全球首款消费级模块化 Micro-LED 显现屏,The Wall 足有 146 英寸大小,定价更是超越 100 万元人民币。屏幕大小、显现效果和产品定价,都可谓「震动人心」。


四年后,三星在国内首发了新款 110 英寸的 The Wall 电视,售价为 105 万元。一如既往的贵。


The Wall 更多承担了三星 Micro-LED 技术集中展示的产品定位,三星自然没有希望真从这款产品中赚到多少利润。但往常的状况是,Micro-LED 的成本曾经有了大幅降落,却依然不低价。


彭博社的那篇报道还征引参与苹果 Micro-LED 项目的人士称,苹果早前的目的是将自研 Micro-LED 率先应用于大屏显现器,但由于成本、技术完成难度、项目风险等诸多要素思索,最终决议在 Apple Watch 上先「试试水」。


同理,三星显现选择智能手表作为 Micro-LED 大范围应用的缘由,大约也是出于成本和技术完成难度上。智能手表一方面更看重高亮度、低功耗等优势,保障续航和户外的显现效果,对其他方面请求相对较低;另一方面小尺寸和业务范围也意味着在成本微风险上相对可控。


而 Micro-LED 的贵和难其实是一体的,正是量产环节存在大量问题,招致良率较低,价钱居高不下。中心的缘由,还是太小了。相似状况在芯片制造工艺范畴也是,目前最先进的工艺制程是 3nm,全球只需台积电和三星控制,每行进一步背地都是大量的工程和技术应战。

苹果苦等八年,Micro-LED开花结果了吗?


可能发作侧壁缺陷,图/赛迪智库:Micro LED 显现研讨讲演(2019)


首先,Micro-LED 需求经过微缩制程技术将 LED 芯片微缩到满足请求的尺寸,过程中会产生侧壁缺陷,招致外延部分不可用,大幅降低可运用率,进步成本。


之后的巨量转移也是目前 Micro-LED 完成大范围商用的主要障碍之一。在上述 Micro-LED 芯片制造出来后,要将其定点大批量地转移到电路基板上,整个过程就被称为「巨量转移」。

苹果苦等八年,Micro-LED开花结果了吗?


巨量转移的不同道路,图/艾邦 LED


不同于 LED 上的转移,Micro-LED 的转移数量更大,4K Micro-LED 就需求完成两千多万颗芯片的倒装,8K 更是抵达了上亿,同时还对精度、良率和工艺的牢靠性等有更高的请求。到目前巨量转移技术还有好几种并行的技术道路,各有优势和缺陷,还没有哪一种方式取得了比较普遍的认同。


此外,整个 Micro-LED 产业链的上游、中游、下游还存在大量未解和待优化的问题。好音讯是,至少我们曾经看到上下游厂商的巨额研发投入和陆续的结果。


好比 2 月初,韩国厂商 TLI 宣布胜利将用于 Micro-LED 驱动板的驱动 IC 商用化,能够运用更少的芯片完成更高分辨率的 Micro-LED 屏幕,或者用 1 颗 TLi 的驱动 IC 替代竞品的 6 颗驱动 IC,完成同等分辨率水平的 Micro-LED 屏幕。


Micro-LED 的大范围商用,要依托的正是每一个环节在成本、良率和牢靠性上每一次推进。


写在最后


事实上,最早在 2018 年就有媒体报道指出苹果正在自行研发 Micro-LED 屏幕,彼时苹果才刚刚在 iPhone X 上从 LCD 切换到 OLED。但在更早之前,苹果就曾经看好了 Micro-LED 技术的应用前景。


2014 年,苹果收购 Micro-LED 初创公司 LuxVue,整个团队随之整体并入苹果,目前由担任自研芯片的苹果硬件高级副总裁 Johny Srouji 指导。


而 Micro-LED 作为显现技术想法最早能够追溯到上世纪 90 年代,到 2000 年后被正式提出。但以当时的半导体工艺水平,完整无法完成 Micro-LED 的产业化。也是到了最近几年,随着半导体技术的快速展开和对高性能显现器的需求不时增加,Micro LED 技术才取得了长足的进步。


固然在大范围量产上还有许多问题等候优化和攻克,但思索到苹果关于新技术采用的评价过程不时都是谨慎且耗时长,苹果自研 Micro-LED 距离打通量产上市的环节应该不远了。同时,苹果对新技术的采用通常也不会只导入单一产品。以 OLED 为例,从最早的 Apple Watch 扩展到 iPhone,再到估量明年推出的新 iPad。


但 Micro-LED 能不能取代 LCD 和 OLED,成为下一代显现技术的终极处置计划,往常下判别显然还为时兴早。而且抵消费者来说,技术是什么不重要,重要的是技术带来的功用、价钱和性能提升。


但另一方面,Micro-LED 一旦突破大范围量产的瓶颈,逐步降低成本,很可能将成为未来消费电子的中心技术之一,为一切显现设备消费者提供更好的体验。



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