2024年6月,Micro LED行業的發展進入又一個“消息高潮”期。其中,以面向車載、AR和小尺寸直顯應用為主的“微、小型”Micro LED的量產和展示消息最多。這體現了Micro LED顯示“應用場景日益打開”的嶄新格局。
微小時代的Micro LED量產進程
6月20日上午,鹽城鴻石智能發布消息,由該公司自主研發的Micro LED微顯示芯片成功量產。鴻石智能負責人王世棟表示,其已收獲了近4億元的潛在訂單。目前,鴻石智能主要擁有0.12英寸、0.61英寸和0.69英寸三款Micro LED微顯示芯片。其中,極光A6(Aurora A6)單色綠色0.12英寸Micro LED微顯示芯片分辨率為640x480,亮度達800萬尼特,不僅是全球最亮的微顯示芯片之一,亦已經獲得試產訂單。
6月25日,思坦科技的“智造賦能芯生不息”廈門思坦集成Micro LED量產儀式在廈門市隆重舉行。據悉該項目一期生產基地,設計年產能達600萬套顯示芯片。思坦科技擁有行業最高11400 PPI的Micro LED微顯示芯片紀錄,并榮獲2024年CES創新產品獎。思坦的綠光Micro LED顯示芯片亮度也已經提升到近800萬尼特。
6月26日,廈門天馬第8.6代新型顯示面板產線和Micro-LED產線正式進入試產試制的新階段。其中,7.5英寸Micro-LED顯示屏的成功點亮,是其Micro LED產品加速進入落地階段的標志性節點。天馬廈門Micro-LED實驗線依托其液晶面板背板產能,進一步投資11億元,主要生產基于AM TFT玻璃基驅動的Micro LED新型顯示產品。其7.5英寸模組支持無縫無限拼接,將滿足國內小型到大屏直顯高端應用需求的持續探索和創新。
6月26-29日,上海國際汽車燈具展覽會(ALE)上Micro LED像素大燈等微型Micro LED產品成為關注熱點,F場包括京東方華燦、國星光電、艾邁斯歐司朗、芯元基、佛瑞亞海拉、光寶科技等企業展示了Micro LED像素大燈相關產品。其中,從分辨率看主要覆蓋25000像素和5萬像素兩個檔位。該展會相關產品的“集中亮相”被認為是基于硅基技術的像素化Micro LED照明產品技術“日趨成熟和突破”,加速進入市場的標志。目前市場已經擁有保時捷、蔚來和大眾的3款車型使用了Micro LED像素大燈,不過單燈最高像素均不超2萬像素。未來車載ADB像素大燈在普及和性能提升上空間巨大。
以上消息僅僅是6月下旬,Micro LED在微小產品領域的新動態。如此密集的市場消息表明,Micro LED顯示的持續進步和日益進入“應用市場”的步伐始終在堅定的推進中。
巨量轉移和新基底成就“微小”Micro LED顯示
與大型直顯Micro LED顯示技術市場正在向MIP技術集中不同,在微小型Micro LED顯示器件上,產品設計難度更高、技術工藝挑戰更大。
例如,AR Micro LED芯片,需要采用CMOS硅基驅動板和超小尺寸的Micro LED晶體,并需要具有極高的亮度,以確保AR鏡片上的投影畫面亮度效果。目前,該技術主要與Micro OLED產品競爭。Micro LED優勢在于熱穩定性高,沒有灼屏擔憂,集成密度高、極限亮度高的優勢。
不過其也面臨集成密度和亮度高的工藝難點。例如上文提到的鴻石智能和思坦科技的綠光Micro LED亮度都達到了800萬尼特的極高水平。對比而言,室內照明一般需要200-400尼特的亮度。
Micro LED AR微顯示,目前主要的應用在于軍事裝備的頭顯信息應用和工業制造上的AR輔助信息應用,未來將大力拓展民用消費類產品市場。
而在車載的Micro LED像素大燈產品上,雖然目前其像素密度不如AR顯示,在亮度密度上也遜色不少,但是在總亮度上卻是微型Micro LED顯示應用中最高的品類之一。為了滿足車載照明需求,其亮度輸出往往要達到2000-3000流明。
這些極限性的產品能力追求,讓微小型Micro LED顯示的制作難度變得非常之高。其中,巨量轉移工藝是核心難點。同時,硅基板和AM TFT基板的成本也更高,所能承受的“低良率報廢”壓力也會更大。更為重要的是,如果是在0.X英寸到個位數英寸的尺寸上,集成全彩色高清分辨率的Micro LED顯示屏海量LED晶體顆粒,“修復技術”往往也不堪大用——更小的器件結構,讓修復變得困難,且難以保障不損傷周邊器件。即如果結構尺度過于微小,就必須確保原生無瑕疵,而不能指望后期的精細修復。
所以,從產品量產角度看,行業持續推進的應用創新,是建立在巨量轉移技術持續進步基礎上的。同時通過引入嶄新的硅基和AM TFT玻璃基板,完成“超微小、超高連接密度”基板與巨量轉移工藝的匹配,實現產品迭代。
巨量轉移技術和裝備方面,海目星推出的包括TOPCon一次摻雜設備等光伏激光及自動化設備,于2023年度實現量產。海目星今年向特定對象發行A股股票募集資金,其中擬投資總額12億元(含募集資金9億元),在四川省成都東部新區建設西部激光智能裝備制造基地項目(一期);擬投資總額7億元(含募集資金5.5億元),在廣東省江門市建設海目星激光智造中心項目。
易天半導體則在2021年推出首條Mini LED巨量轉移整線設備,實現了小間距工藝單機UPH120K pcs/H,精度±10μm,率99.9999%的突破。近日,該企業簽約大冶湖高新區招商項目,擬建設主要從事Mini/Micro LED巨量轉移設備、半導體晶圓減薄設備等專用設備生產研發設施。
上文提到的天馬廈門Micro-LED實驗線則采用了邁為股份自主研發、設計、制造的激光巨量轉移技術設備。據悉該設備利用特殊整形后的方形勻化光斑,結合高速度高精度振鏡掃描,可以實現高效率及高品質的加工,將微米級Micro LED晶粒批量轉移到目標基板上。此外,邁為還與天馬新型顯示技術研究院在激光剝離、激光鍵合設備及工藝領域協力開發。
從產業動態看,國產高端激光巨量設備進入從驗證性應用到持續擴產大規模應用的嶄新發展階段。其中,激光巨量轉移成為下階段具有確定性的技術路線。這為嶄新的Micro LED顯示先進產線的加速落地提供了戰略保障。
搶占新興顯示制高點,Micro LED勇者無敵
從AR到巨幕穹頂影院,Micro LED顯示可以說是全能者:包括極高亮、極高清、巨大、微小、穿戴、車載、TV、IT、投影等等Micro LED技術覆蓋了今天已有和未來潛在的每一個顯示門類。
2024年來以MIP技術為核心的大屏直顯和以硅基、玻璃基為基礎的微小和中型顯示產品,研發創新、量產落地的消息不斷傳來。同時,行業上游設備研發和擴產也進入快車道。行業預計,Micro LED顯示的真正大爆發已經為時不遠。短期內如何進一步搶占Micro LED市場先機,將是國內外顯示產業新質生產力競爭的核心焦點,甚至是決定民族顯示產業未來命運與走向的關鍵戰役。
例如,5月份,韓國政府宣布將在8年內總共資助4840億韓元(人民幣25.7億元)來開發作為下一代顯示器而備受關注的無機發光顯示器(iLED——包括Micro LED、QD量子點LED和納米LED)技術。作為僅次于我國的全球顯示產業第二大國,韓國將iLED視為未來的“國運”產業之一。韓國產業通商資源部相關負責人表示,韓國iLED產業的目標是世界第一。
值得提出的是,韓國iLED項目,2022年的行業資助計劃提出者是韓國顯示器產業協會;金額是 2022年-2026年底投入183億韓元(約 9845.4萬元人民幣)。通過對比可以看到2024年的產業資助計劃規模更大、規格更高。體現了韓國對相關產業重視度的提升,也側面印證了相應產業技術和產品的加速成熟。
綜上所述,進入6月以來我國Micro LED產業再次獲得一定的突破,而且主要突破集中在量產能力上。這將加速推動Micro LED顯示產業創新落地,亦為我國相關產業在國際競爭中占領“先驅位置”打好基礎。