尋求智慧型手機(jī)的差異化設(shè)計(jì)并不容易。不過，顯示器可說是一項(xiàng)重要的因數(shù)，智慧型手機(jī)供應(yīng)商都相信它是足以讓用戶發(fā)出贊嘆聲的關(guān)鍵。因此，如果市面上出現(xiàn)了一種新的顯示器技術(shù)，它能在螢?zāi)怀叽?、解析度、亮度與功耗帶來明顯差異，就可能因而顛覆整個(gè)市場。

MicroLED真的存在嗎？

蘋果(Apple)最新發(fā)表的iPhone X是第一支配備OLED顯示器的iPhone——但比起其競爭對手三星(Samsung)和LG推出OLED手機(jī)的時(shí)間更晚的多了。當(dāng)然，Apple并不像三星和LG一樣擁有自己的顯示器技術(shù)。

那么，如果Apple也自行開發(fā)顯示器技術(shù)——不僅擁有OLED的所有優(yōu)點(diǎn)，甚至更優(yōu)越……好比說微發(fā)光二極體(MicroLED)呢？盡管Apple一直對此保持緘默，但該公司其實(shí)已經(jīng)累積令人印象深刻的MicoLED專利產(chǎn)品組合了，而且有人猜測它正在其于矽谷的晶圓廠(2015年從Maxim購入)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。不過，Apple并不是唯一一家致力于MicroLED的業(yè)界巨擘。

MicroLED顯示器是由形成個(gè)別畫素的微型LED陣列組成。相較于OLED，MicroLED采用傳統(tǒng)的氮化鎵(GaN) LED技術(shù)，可支援更高亮度、高動(dòng)態(tài)范圍以及廣色域，以實(shí)現(xiàn)快速更新率、廣視角與更低功耗。 MicroLED的支持者宣稱其整體亮度較OLED更高30倍，同時(shí)提供更高的每瓦流明效率。

Apple是否會改用MicroLED一直是Apple觀察家和顯示器技術(shù)專家之間熱烈討論的話題。例如早在Apple Watch Series 3發(fā)表以前，坊間已盛傳這款智慧手表將搭載MicroLED。

然而，根據(jù) Yole Développement資深市場和技術(shù)分析師Eric Virey估計(jì)，MicroLED至少要到2019年以后才可能出現(xiàn)在穿戴式裝置市場，如Apple Watch。不過，Virey認(rèn)為電子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在就應(yīng)該更加重視這項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)镸icroLED的出現(xiàn)不僅將會改變行動(dòng)裝置樣貌，還可能使得顯示器市場排名重新洗牌。

Google加入競爭行列

目前積極在MicroLED領(lǐng)域布局關(guān)鍵專利、制造技術(shù)和專業(yè)知識的競賽中，并不包括位于亞洲的傳統(tǒng)消費(fèi)性顯示器制造商；相反地，都是一些像Google、Apple和華為(Huawei)等重量級廠商持續(xù)大力投資于MicroLED。

Google日前藉由投資瑞典制造商Glo，取得了進(jìn)入MicroLED的門票。瑞典的一家網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)Glo透過直接授權(quán)Google獲得了1,500萬美元，也讓Google取得Glo約13%以上的股權(quán)。雖然有關(guān)這項(xiàng)消息的報(bào)導(dǎo)不多，但Google投資Glo之舉反映業(yè)界對于這項(xiàng)得以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)境(VR)眼鏡、手機(jī)與平板電腦的新興顯示器技術(shù)興趣日益增加。

率先讓MicroLED浮出臺面的是Apple于2014年收購Luxvue——這是一家為消費(fèi)電子應(yīng)用開發(fā)低功耗MicroLED顯示器的新創(chuàng)公司。 Apple對于Luxvue的投資造成市場開始傳聞和猜測Apple將力推MicroLED。

整個(gè)供應(yīng)鏈都面臨挑戰(zhàn)

制程挑戰(zhàn)

理論上，制造MicroLED應(yīng)該就像制造LED晶片一樣。但是，一般的LED制造設(shè)備并不適合這項(xiàng)任務(wù)，主要是因?yàn)镸icroLED晶片遠(yuǎn)比一般LED晶片更小。這表示為了制造MicroLED，LED晶片廠需要另外打造一個(gè)擁有「更干凈的無塵室」和「更高解析度微影技術(shù)」的新制造設(shè)施。

Virey認(rèn)為半導(dǎo)體代工廠會更適合些。例如，為了克服MicroLED制造的第一個(gè)障礙，「如果Apple與臺積電(TSMC)合作，應(yīng)該會更有幫助?！?/span>

能源效率挑戰(zhàn)

生產(chǎn)LED晶片經(jīng)常導(dǎo)致一些微小的「側(cè)壁」損壞，通常是在250 x 250微米(us)的LED晶片上出現(xiàn)約1-2us的缺陷。但是，Virey解釋，制造MicroLED所需的LED晶片小至5x5us，2us的側(cè)壁缺陷已經(jīng)足以導(dǎo)致破壞性的影響，留下的可用面積極其微小，大約僅占總晶片尺寸的4%。

為了解決這個(gè)有關(guān)能源效率的問題，MicroLED產(chǎn)業(yè)必須采取「雙管齊下」的做法。 Virey指出，這可能涉及新晶片的設(shè)計(jì)和制造發(fā)展。例如，Glo正致力于研發(fā)奈米線。從CEA-Leti獨(dú)立而出的法國新創(chuàng)公司Aledia則著重于研發(fā)類似的微米線技術(shù)。

組裝挑戰(zhàn)

除了制造微型LED晶片外，Virey說，另一個(gè)更大的問題是與MicroLED有關(guān)的組裝挑戰(zhàn)——「如何將這些微型晶片轉(zhuǎn)移到顯示器的背面？」將每一個(gè)LED移植到6吋的MicroLED顯示器，大約需要4天的時(shí)間。 Virey說，其實(shí)目前已有十幾家公司正試圖解決這個(gè)「晶片移植技術(shù)」的問題，而解決這個(gè)問題的方法之一就是Virey所說的「單片式途徑」。

單片式途徑讓MicroLED能以最終顯示器的間距直接生長在晶片上。但這種單片式途徑對于具有高畫素密度(例如>2000PPI[畫素/英吋])的微型顯示器極其有利，但并不能成為MicroLED的通用解決辦法。

誰將會勝出？

Virey指出，追逐MicorLED專利的行動(dòng)并不只是Apple一家公司，Google和Facebook也正積極投入這項(xiàng)技術(shù)。此外，還有許多研究機(jī)構(gòu)、顯示器制造商、LED制造商、半導(dǎo)體公司和新創(chuàng)公司等等，太多的「有智之士」都積極參與其中。 Apple (在收購Luxvue之后)「目前擁有最廣泛的MicroLED專利組合。而LG和華為也是強(qiáng)大的競爭對手?！?/span>

Sony同樣是MicroLED技術(shù)的早期開發(fā)商。該公司自2008年以來致力于MicroLED的創(chuàng)新，并曾在2012年CES展示55吋的全高解析度(Full HD) MicroLED電視原型。但Virey說，Sony自那次之后的發(fā)展重心似乎轉(zhuǎn)向了大尺寸螢?zāi)坏墓I(yè)/商用市場。

未來誰將在此領(lǐng)域勝出還有待觀察，但Yole將智慧手表視為MicroLED得以最早實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)應(yīng)用。另一方面，Virey也強(qiáng)調(diào)，MicroLED「將不會完全取代OLED和LCD，而是最終在諸如穿戴式裝置、AR、MR和抬頭顯示器等利基應(yīng)用領(lǐng)域處于強(qiáng)勢地位?！?/span>

編譯：Susan Hong

參考原文：MicroLED Pits Big Apple vs. Tiny LED Chips，by Junko Yoshida