(Daily Issue)苹果十年织就Micro LED三部曲/三部曲:Micro LED vs. OLED终极战场在iPhone?
来源:韩青秀发布时间:2023-03-071653浏览
询问 AI业界认为,若2024年智能手表Micro LED量产化成真,苹果(Apple)可望于2026~2027年推动Micro LED进入微型显示器商品化阶段,并挑战技术难度最高的应用领域。对新一代显示技术发展来说,只要能克服最艰钜的技术环节,在显示效果及亮度要求最严苛的终端应用就可望顺利导入量产,接下来,供应链的任务就是随着时间推动成本下降。
技术大魔王:小尺寸显示再拼微型化
三星电子(Samsung Electronics)量产89寸电视大型显示器,采用34×58微米的Micro LED晶粒,而根据晶粒尺寸与分辨率规格推算,2寸手表的晶粒规格约为20×30µm,相当于大尺寸显示器晶粒面积的4分之1左右。
头戴式装置则设计规格变量较大,因各家规格不同,以VR显示器晶粒尺寸约是手表规格的4分之1来说,若要用于轻薄型AR眼镜,其晶粒尺寸需微缩至2~3µm等级,困难的不仅是芯片微缩,制程结构也与大尺寸显示装置截然不同,将采用垂直式结构及CMOS基板制程,全彩化显示要求,也将是必须突破的技术瓶颈。
除了晶粒尺寸,基板制程也充满挑战,目前多家大厂推出的VR装置,多半以OLED或LCD屏幕搭配TFT基板,若仅是将发光源换成Micro LED,做法较为容易,但显示效果将受限于1,500PPI左右,因此若需要更高密度的效能,改采CMOS基板将是大势所趋。
不过CMOS基板应用于VR产品,要面临高成本难题,以价格高达5~6万多美元的12寸基板为例,要符合2寸以内的微型显示尺寸,经过切割及黏合制程后,单片价格将超过上千美元。
轻薄型AR眼镜的显示尺寸约在0.3~0.5寸,其切割片数较符合成本规划,但开发成本也有不少难题,供应链认为,尽管Micro LED强调定制化设计,但如果缺乏标准型规格,则光罩开发费用及IC成本将会非常高昂,统一化设计可能成为主流,对于强调差异化的大品牌而言,如何在成本与品牌价值之间取得平衡,将是相互拉锯的考验。
此外,由于视觉成像效果较好,目前各大品牌普遍倾向采用光波导方案,但光波导技术不仅难度高、成本昂贵且效率差,亮度损耗高达99%,搭配拥有高亮度效能的Micro LED,比起其他显示技术将更具优势,不过光波导搭配Micro LED的成本挑战,将是难上加难。
争头戴式装置商机,供应链挑战何其大?
近年来苹果,Meta、微软(Microsoft)等各家大厂均积极开发头戴式装置的新商机,尽管大厂竞推新品的风潮相互争艳,但AR/VR微型显示器大量运用于消费性终端市场,其显示效能与使用者体验必须满足一般消费者,若只考虑Micro LED芯片微缩化,要达到2026~2027年开发出适合AR/VR头戴式装置并非不可能,不过除了显示技术问题,上下游供应链、软件及系统设计等应用面若不够成熟,都可能影响市场规模成长的速度。
业界透露,Micro LED微显示器在CES 2023虽然并未大放异彩,但Micro LED用于头戴式装置已有多家大厂酝酿发展,部分业者在展会期间采取私人邀请模式,对特定客户进行展示预告,意味着Micro LED微型显示发展仍处于B2B阶段,待业界对大众公开发表时,终端产品开发等于宣告大致完成,也将成为品牌大厂的武力展示,为进入B2C阶段吹响号角。
据透露,为了确保Micro LED供应商配合量产进度,苹果与艾迈斯欧司朗半导体(ams OSRAM)达成建厂补贴协议,作为财务分担的保证。但业界指出,苹果以往采取补贴模式是提供预付款,待量产出货后再扣货款,因此供应商仍要自己概括承受出货不顺的风险,过去血淋淋的例子像是曾签订蓝宝石保护屏幕供货合约的极特先进(GT Advanced Technologies),最后量产不成,导致宣布声请破产保护的惨痛教训。因此Micro LED的AR/VR头戴装置成败关键,整体供应链及系统设计端能否同步配合,需要环环相扣。
苹果龙潭厂神秘面纱难揭,淡化三星色彩意图却很明显
苹果2014年收购的Micro LED新创业者LuxVue,曾在被收购之前筹集约4,300万美元资金,其采用静电转移方式进行Micro LED阵列转移,近年来LuxVue巨量转移团队转至总部继续研究与开发,苹果也在桃园龙潭厂建立研究和试产据点。
外传Micro LED面板将是苹果首款自家设计与研发的面板,更让桃园龙潭厂的角色更添神秘。业界透露,该厂主要以实验线为主,若苹果未来推动Micro LED进入大量生产,其量产规模势必无法完全满足,Micro LED产业链的上下串联,不仅是单纯的Micro LED晶粒制程技术,还需要巨量转移及基板供应商的共同配合开发。
苹果力拱Micro LED应用可望逐年扩大,虽然对其现有OLED面板主力供应商三星显示器(SamsungDisplay;SDC)冲击有限,但一旦导入iPhone量产机种,将对三星显示器带来长期发展危机,毕竟苹果投入Micro LED终极显示技术,借以降低竞争对手三星对自家供应链掌控力及依赖性的目标,是苹果多年来极为重视的营运考量。
Micro LED迈向终极显示器,与OLED对决指日可待
综观Micro LED导入消费性应用的发展进程,相较于具有电视品牌优势的三星选择从大尺寸家用电视切入,苹果则以智能手表为开端,并可能进一步缩小芯片尺寸至AR/VR头戴式装置,但无论是往超大尺寸或超小尺寸发展,都是瞄准利基型顶规市场,避免与OLED直球对决。
依照现有Micro LED 8寸厂产能规划,手表与AR/VR头戴式装置的产能消耗量都十分有限,无法满足8寸厂达到经济效益的量产规模。但未来经过5~6年规模量产后,推向价格竞争激烈的手机应用,无疑会是Micro LED从新兴显示技术蜕变为消费性显示霸主的终极战场,iPhone采用Micro LED的时间点,可能落在2030年或以后。
业界估计,即使手表全面导入可能仅消耗3成产能,甚至包下手机的产能也是绰绰有余,且依照显示分辨率及Micro LED规格,手机应用的Micro LED晶粒尺寸约落于智能手表与头戴式装置之间,如此看来,对Micro LED 8寸厂的规划正透露出苹果与供应伙伴的雄心壮志,必然将着眼于更大销售规模的终端应用,例如手机或其他消费显示应用等
值得关注的是,除了TFT玻璃、CMOS等基板选择,Micro LED也具有搭配PI柔性基板的发展潜力,尤其在其他Android阵营手机陆续推出顶级折叠屏手机下,iPhone短期内仍未释出折叠屏幕的规划,Micro LED的显示特性,将帮助未来苹果进入折叠屏手机时代,掀起新一波显示技术创新的浪潮。
Micro LED的终极显示器之路,并非一蹴可几,透过国际大厂的推动力量,将快速推动Micro LED成本大幅改善,苹果的作风也不会只找一家供应商,在推动量产及降低成本的产品周期中,必然将寻求第二家供应商来达到议价目的,虽然台厂并非现阶段的第一供应商,但整个台湾Micro LED量产能量正蓄势待发,推动Micro LED高昂成本走下神坛,朝向主流终端显示市场将指日可待。
责任编辑:陈至娴
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