苹果布局micro LED的机会与挑战

  市场预期有机发光二极体(OLED)面板将取代液晶,成为智慧型手机面板主流产品,而在苹果(Apple)带动下,OLED市场竞逐更趋白热化。与此同时,业界也正密切关注苹果所布局的新一代显示技术“Micro LED”,有望超越OLED颠覆现有显示技术局面,并将拓展更高层次的技术应用。


  收购LuxVue Technology,展开专利技术布局


  微发光二极体(Micro LED)显示技术已发展多年,直到苹果收购了美国Micro LED显示技术公司LuxVue Technology后,引发市场热切关注。LuxVue成立于2009年,主要研发用于消费性电子的低功耗Micro LED显示技术,并经三轮融资募得4,300万美元资金。美国矽谷知名创投公司KPCB为其投资者之一,该公司合夥人John Doerr曾表示,LuxVue的显示技术别具突破性;而台湾面板厂友达、IC设计厂联发科及奇景光电,都曾持有LuxVue股份,之后因LuxVue被苹果收购而早一步处分持股。


  苹果看上LuxVue所拥有的Micro LED技术,2014年5月证实收购LuxVue,取得多项MicroLED专利技术,此后也持续布局有关技术专利。借由整合LuxVue技术,苹果可望为旗下穿戴式装置、手机等产品提高萤幕亮度,并降低电池能耗、延长续航力,为硬体装置拓展创新可能。



  ▲Micro LED阵列结构图(图片来源:USPTO)


  不过,苹果对于并购LuxVue一事表现得相当低调,除了拒绝透露有关细节外,也以一贯的官方说法回应,表示苹果不时收购小型新创公司,通常不会针对收购目的或计划予以说明。2015年底有媒体消息指出,苹果在台湾龙潭科学园区设置实验室,主要为研发MicroLED显示技术,试图抢夺新一代显示器主导权,以降低对日韩面板厂的依赖。然而,该消息似乎已成业界“不能说的秘密”,至今仍未能获得证实。


  Micro LED显示技术具优势,整合感测器拓展应用


  Micro LED为微型化LED阵列结构,具有自发光显示特性,每一点划素(pixel)都能定址化单独驱动发光,优点包括高亮度、低功耗、体积较小、超高解析度与色彩饱和度等。相较于同为自发光显示的OLED技术,Micro LED不仅效率较高、寿命较长,材料不易受到环境影响而相对稳定,也能避免产生残影现象,但柔软度及可挠性则逊于OLED。


  市面上有些穿戴式显示装置因亮度不高而影响清晰度,必须拉升效率加以改善,但原本效率较低的OLED会因此增加功耗,MicroLED却能在同样功耗下,亮度比OLED高十倍以上。工研院电光所微组装系统部经理方彦翔博士表示,工研院基于相关理论并经过实测后,认为Micro LED比OLED更适合用于穿戴式产品,待前者技术成熟后,价格也相对更具竞争力。


  穿戴式装置与物联网(IoT)关系密不可分,为因应未来趋势发展,穿戴式装置势必得整合更多感测器(sensor),对空间需求也就更大。方彦翔指出,OLED为提升效率必须将R、G、B子像素排列紧密,在间距变窄下所能置入的感测器有限;Micro LED间距则足以整合多个感测器,维持穿戴式装置轻薄省电。


  方彦翔认为Micro LED技术不光是能用于显示,也以整合多样感测器为发展方向,将在穿戴式装置、智慧型手机等应用扮演关键要角,工研院称之为“微组装”(micro assembly)技术,预计最快五年内在台建构相关产业链。


  技术开发门槛高,牵动产业链发展


  苹果看见LuxVue的Micro LED技术潜力而将之收归旗下,尤其LuxVue已掌握最关键的转移技术,这也是现阶段开发Micro LED最难克服的环节,另包括电路驱动、色彩转换、检测、晶圆波长均匀度等,也都是尚待突破的技术瓶颈。LuxVue最初从布局转移技术专利,之后陆续朝驱动、应用等专利技术拓展,三年来已布下65项专利。



  ▲LuxVue 转移技术相关专利图(图片来源:Patent)


  方彦翔表示,由于Micro LED在IC、检测、转移技术和应用各方面,都与现有LED产业链大不相同,因此LED厂投入研发Micro LED技术,其实并没有较占上风。不过,Micro LED一旦开发成功,台湾半导体、LED产业等都可望受惠,特别是可解决后者产能过剩问题。


  目前不仅苹果积极研发Micro LED技术,其他还包括美国德州理工大学(Texas Tech University)、法国原子能署电子暨资讯技术实验室(CEA-Leti)、英国史崔克莱大学(University of Strathclyde)拆分公司mLED等,而台湾半导体新创公司錼创科技也是其中之一,更与工研院合作开发技术与产品,日前也发表了PixeLED专利显示技术,接下来的发展令人期待。



  ▲英国史崔克莱大学拆分公司mLED所开发的Micro LED(图片来源:mLED)


  MicroLED技术及相关产业链可望在苹果带动下加速发展,未来可望多方应用在智慧穿戴装置、头戴式显示器(Head-Mounted Display,HMD)、抬头显示器(Head-Up Display,HUD)、数位看板(Digital Signage)、TV等,其发展潜力备受看好。然而,目前仍有许多技术门槛有待克服,距离技术成熟恐怕还需要数年时间,日后苹果将如何运用MicroLED显示技术,又将朝哪些应用开发,在在影响着产业发展,至于有关技术会否如业界所言成为产业救星,值得持续追踪观察。


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