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AI时代来临时 MicroLED技术应用于AR/VR领域的技术趋

2017-11-06

工研院 和巨量微组装产业推动联盟(将于11月3日在台 北万豪酒店共同举办「MicroLED国际论坛」,探讨在AI时代来临时MicroLED技术应用于AR/VR领域的 技术趋势及上中下游产业机会。

  LEDinside研究主管储于超表示,由于LED近年来 已经成为了热门的议题,因此吸 引越来越多科技大厂的关注,而拥有 专利或者是特殊技术的新创公司就成为了收购的标的。因此近 年来陆续有多起并购的新闻传出。

  甚至有 媒体报导现在全球大约有一百多个新创团队争相开发LED的相关技术。而确实 我们也观察到有越来越多的新创公司浮出水面。

  尽管各 种巨量转移技术都很有创新概念,但现阶 段良率与量产能力仍然是tradeoff的关系。因此各 种技术最终的胜出关键仍取决于如何同步提升良率与生产能力。

  检视目前整个MicroLED的生产流程图,尽管许 多生产制程都有解决方案,但是最 大的问题还是面临量产性不足。包括从最前段的磊晶,到检测,巨量转移。甚至是修复机制,其实都 还是存在相当多的问题有待突破。使得MicroLED产品的 量产之路困难重重。

  正因为MicroLED的量产之路相当艰辛,但已经 投入该领域的厂商又让系统厂商等待个三到五年以上的时间,因此许多厂商推出了MiniLED的解决方案。

  对比MicroLED,MiniLED的芯片较大(100~200μm),介于传统LED芯片与MicroLED之间,也因此对于许多LED厂商来说,现有的 制程设备是可以使用的,不需要 重新投入资本支出。

  然而,该技术仅是MicroLED成熟之前的过渡产品,因此预 期该技术的生命周期会比较短一些。

  至于MiniLED的背光应用,可能出 现在各种形式的背光产品当中。

  因此我 们预估未来两年内会看到越来越多的MiniLED的产品出现。至于市 场消费者能否买单,还是需 要观察其创造的附加价值与成本之间的关系。

  我们都知道,目前的APPLE与SONY对MicoLED技术相对较积极,但受限 于现阶段的技术瓶颈,因此这 些厂商也纷纷选择了不同的技术路线来实现量产的可能性。

  除了SONY推出的MicroLEDDisplay给市场 耳目一新的亮点之外,我们看 到了三星也试着将导入了电影院,有别于 一般的戏院都是用投影的模式,可能对比度不佳,戴上3D眼镜后,亮度偏暗等痛点,三星则是推出了led显示屏来解决该问题。

  但据我们了解,目前三 星目前还是使用传统的小间距LED显示屏。但是未 来不排除有机会试着导入MiniLED或是MicroLED解决方案。

  至于在MicroLEDTV方面,短期内 实现的困难度颇高。但是我 们观察到许多厂商希望将MiniLED导入电视应用当中。MiniLED背光设计的概念,如同传 统的直下是背光设计,将LED放在面 板正后方去做光源,但是使 用的颗数增加不少,例如65吋电视可能需要将近20,000颗LED芯片,其优点 除了可以增加了亮度之外,并且可以分成更多Dimmingzone,来增加对比度。

  此外,因为LED颗数的增加,并且搭配特殊的Film可以缩短OpticalDistance,打造更轻薄的电视。

  而除开与Oled显示屏 直接对决的产品,仍有投影的应用。目前投 影的用途应用在头戴式装置上,无论是AR或者是投影式的VR装置,对于microLED来说或许有些利基点。由于头 戴式显示器离眼睛很近,因此PPI要求非常高。

  显示器的分辨率(PPI)因使用 者的观测距离需求而有所不同,避免分 辨率不足产生网格现象及质量不足的缺点,因此VR&AR近距离 穿戴显示将需要更高的分辨率,并且需 搭配轻薄及自发光的显示方式,如MicroLED或OLED。

  AR显示以 现有室内或室外场景扩增为主,因此AR至少需 要平均室外环境光5000~10000nits以上方 可有较高的显示质量。AR&VR为穿戴式装置,其显示器的Sub-Pixel尺寸介于3-5μm,与一般 非穿戴式装置微小很多,由于产 品需要轻薄短小,其显示 器更需要仰赖自发光的特性,因此背 光显示方式将会被舍弃不用,而MicroLED或OLED将成为应用主流。

  由于自发光的特性,将与背 光显示方式有相当大的差异,主要是 可以除去厚重的背光模块及降低整机的重量,避免使 用者久戴产生的不适感,而自发光的MicroLED或OLED将成为应用的首选。

  此外,AR运转时 需要迅速与环境周围连接,因此显 示器的响应时间(ResponseTime)需要更为快速,而MicroLED具有高的响应时间,符合应用规格的需求。并且MicroLED能符合 装置轻薄化的高亮度显示需求。

  整体而言,在μLED的显示器应用,其实现 的可能性取决于成本与附加价值的平衡点,由于现 有的面板技术发展相对成熟,而且价 格竞争十分激烈,因此如果LED显示无 法提供更多的附加价值,盖过过 高的成本的缺点,将难以实现量产。

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