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MicroLED技术能否经受住考验?

03/22 11:30
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‍‍上月底,Ams Osram AG发布新闻稿称,“支撑其microLED战略的一个基石项目意外取消”,从而促使该公司“重新评估其microLED战略”。这引发了大量猜测,认为Apple可能已经扼杀了microLED技术。

Ams Osram和一些microLED初创公司因Apple本次决策转向而受到损害,现在必须适应新的发展环境。

Ams Osram曾投入巨资,期望成为“不知名客户”的供应商。此外,西方和中国也有许多初创公司期待着Apple在其Apple Watch中采用microLED后,microLED市场能够打开。

人们希望,microLED能够在电子取景器、智能眼镜和AR/VR设备等利基市场上取得一些市场,然后该技术会获得更大的市场牵引力。Apple智能手表的出色显示效果可能会迫使其他制造商效仿,随后几年,该技术可能会进入智能手机笔记本电脑领域。

事实上,围绕着microLED的许多夸大宣传都是错误的。主要厂商采用一种技术固然重要,但最终每种应用都有自己的要求,microLED将根据具体应用赢得设计。

话虽如此,但此次打击的可谓是不小的。

据报道,Apple在其microLED项目上花费了30多亿美元。Apple于2014年以未披露的价格收购了LuxVue Technology。据悉,2024年2月底,Apple不仅取消了该项目,还几乎裁掉了整个microLED团队,该团队已发展到350多人。

新旧博弈‍‍

这是一种我们熟悉的新旧技术博弈的问题。虽然新兴技术的原始优势似乎很有吸引力,但现有技术仍在不断改进,并会根据客户需求量身定制。现有技术享有规模经济,在价格上具有优势。与此同时,新生技术在获得批量订单之前,无法降低成本,而在成本具有竞争力之前,它又无法获得这种胜利。

现在的问题也是一样,与OLED相比,microLED的能效更高、显示寿命更长,但谈起其各方面的成本便失去了吸引力。

更让人难以理解的是,Osram竟然能把自己晾在一边。在早前的财报中,这家奥地利公司报告称,“无法透露姓名的客户”预付了“大笔”预付款,但未列出具体数额。目前尚不清楚这些款项是要保留还是必须偿还一部分,但Osram已宣布2024年的账目将出现6亿至9亿欧元的非现金减值。

该公司最终在马来西亚的Kulim建立了一座晶圆厂,在直径200毫米的晶圆上制造LED,可能符合Apple的精确规格,但目前还没有需求。microLED在AR/VR、汽车显示屏和电视领域存在潜在机会,但目前Osram必须决定是继续作为制造商参与microLED市场,还是重新利用或出售200毫米晶圆厂。

阻碍‍‍‍

MicroLED有优点也有缺点。归根结底,MicroLED是一种更高效的发光体,有可能比OLED更亮,在强光下的显示非常有优势。此外,由于是有机发光二极管,其性能往往会随着时间的推移而下降。这对于每三、四年更换一次的消费类产品来说可能并不严重,但在许多其他应用中就无法接受了。

不过,microLED目前也面临着一些自身的不利因素。首先是生产成本,这意味着它只能用于小型高分辨率显示器或用于超大型电视或户外显示器的面板。

造成microLED这一主要缺点的根本原因是,标准制造方法要求将单个单色microLED从一个晶圆大规模转移到另一个晶圆。显示器对故障像素的容忍度很低,这就造成了测试和维修周期的必要性。Apple之所以放弃采用microLED,可能是因为大规模转移工艺的成本过高。

但是,即将出现的其他LED技术和制造方法允许基于量子点色彩转换和其他方法制造单片microLED。还有硅基GaN microLED开发商,如Micledi Microdisplays BV、Plessey Semiconductor Ltd.、Poro Technologies Ltd.、Q-Pixel Inc.和Saphlux Inc.

这里的问题是,虽然有许多有前途的开发项目,但每个项目都有自己的制造差异。此外,根据显示器是用于直接观看、投影头戴式显示器,还是需要透明的智能眼镜,背板方案也多种多样。这在一定程度上造成了市场上技术推广的分散,从而使产量下降,制造成本居高不下。

即有工艺的复用性‍‍

OLED显示屏之所以能够取代LCD显示屏(在一定程度上,主要用于智能手机),原因之一是其制造工艺与之前的技术相比相对容易过渡。

上世纪末,液晶显示器在众多显示技术中胜出,并创造了一个在越来越大的玻璃基板上生产屏幕的制造业。显示屏是通过不同层、电极、滤光片等的连续沉积而形成的。这与OLED显示屏的生产方式基本相同。单个层有所不同,可能是在较小的玻璃基板上,也可能是在柔性聚合物基板上,但对于成熟的制造商和工具提供商来说,这是一个相对容易的过渡。

相比之下,microLED显示屏的生产,由于其大规模转移的要求,并不容易嫁接到既有的生产工艺中,这阻碍了其应用。

缓慢前行‍‍‍‍‍‍‍

此外,必须牢记的是,即使新型显示技术在某一应用领域站稳了脚跟,要想在该领域占据主导地位仍然很难。

Apple于2021年推出的iPhone 12是智能手机采用OLED的关键。与LCD相比,OLED显示屏的亮度更高、黑色更深、视角更好、电池续航时间更长,这显然是影响购买决策的最直观因素之一。它还让折叠手机的出现成为可能。根据Counterpoint Research的数据,到2023年第一季度,OLED智能手机的份额已达到49%。

预计Apple也将推动平板电脑和笔记本电脑从LCD向OLED的过渡。市场研究机构Omdia预计,iPad Pro将于今年开始配备OLED显示屏。该技术将于2026年引入iPad Air和MacBook Pro,2027年引入iPad Mini和MacBook Air。采用OLED显示屏还可以实现折叠式平板电脑。

Omdia预测,2024年将有1210万台平板电脑和510万台笔记本电脑采用OLED显示屏,总计1720万台。到2028年,这一数字将增至7230万台,但在整个移动PC显示屏市场中,这一数字仍只占14%的渗透率。因此,很明显,在大多数情况下,液晶显示器将继续保持良好的发展势头。

因此,在本十年的剩余时间里,LCD似乎仍将主导平板电脑和笔记本电脑市场。目前,OLED赢得了包括智能手表在内的小型消费设备显示屏的竞争。

但是,microLED终究会再次崛起。随着制造工艺的简化和与现有生产工艺的协调,它应能体现出优于OLED技术的固有优势,并最终实现赶超,就像OLED战胜LCD一样。

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