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漫談顯示技術的商業邏輯

編輯:songqiuxia 2017-06-26 08:45:06 瀏覽:1560  來源:CINNO

  2016是Display充滿想像力與懸念的一年,這一年LCD的心里特別不平靜,先是「iPhone花落OLED」卷來的狂風暴雨,小尺寸LCD供應鏈開始人人自危;三星又以障眼法輕輕一劃,將QLED從學術概念中撥離,成了商業行銷的「Naming Game」,無論怎么護航怎么破解,光致發光與電致發光早被攪拌成了一團,消費者們還在霧里看花,而「QD」、「OLED」這兩朵花,Like it or not,已成旗艦TV技術路線的兩大陣營。

  LG的OLED TV(左)與三星的QLED TV(右)

  LCD面臨的不單是技術路線之爭,更深一層的意義,是商業形象的矮化。

  LCD的形象已經沉淀十數年,早被產業默認為「現在」,為了賦予科技產品「未來感」、「技術迭代感」,去延續產業能量,進而換取更有彈性的再定價空間,三星刻意提早讓QLED與LCD區隔,自然不是甚么美麗的誤會,LG與三星兩大韓國品牌,一個彈琴、一個唱歌,一邊擴廠、關廠、賣設備,LCD即使還屹立於衛冕者寶座,卻在民間被傳唱成了明日黃花,那些對LCD情有獨鍾的電視、手機品牌,在高端市場缺乏形象鮮明的高科技等義詞,若不追隨也沒有反制手段,局勢將非常被動,可能被困在平價市場的價格封鎖線之外。

  QDEF是量子點進入顯示派對的入場券,電致發光QLED是值得持續耕耘的遠景,最終或能使量子點真正意義上地脫離LCD,也許屆時回頭一望,過去的命名爭議只是產業史的一抹呻吟,畢竟三星也不是第一次玩弄顯示名詞了,2009年三星也曾大舉「LED TV」的旗幟,而LED只花了三年席卷,就成了LCD背光的主流,即使如此,LCD仍是LCD、LED背光還是背光,沒有誰革誰的命,LED也沒有從此被形象成LCD的替代技術。

  或者說,還沒有

  PlayNitride(錼創科技)的Micro LED Display

  本來只是「狼來了」的故事,但這回,狼真的來了。

  2016年的關鍵字除了「OLED」、「QLED」,還有另一個同屬二極體陣營的「Micro LED」,Micro LED在2012年出道后沉寂了四年,往后的故事在過去一年媒體的大力渲染下,早已是顯示圈耳熟能詳的故事,Micro LED再次破石而出,已挾著不同以往的王者風范,仿佛隨時準備一逐顯示技術的主戰場。而2016年拔出寶劍的亞瑟王,并不是Sony、亦不是臺灣的產業聯盟,而是、還是那位消費電子的傳奇巨人---蘋果。

  Micro LED聚焦后,立刻引來正負兩極的聲浪,有過度樂觀的造夢者,有堅決否定的質疑者,光譜的兩端,可能來自技術競爭的不同立場、可能位處供應鏈不同的環節,更重要的,是「言論的極值」能帶來曝光率與點閱率,而產業、媒體、金融市場永遠都需要題材,Micro LED與消費電子的鏈接提供了一張全新的大畫布,讓各家之言,都能於畫布上盡情揮灑,留下巨大的想像空間。

  Micro LED需要的材料是既有的,但制造的系統與標準是全新的,從前段的磊晶均勻性、芯片選擇、電極設計,中段的轉移方法、Bonding、檢測、修復,到后段的光學、驅動、補償至組裝,每一段都是全新的標準,不只對設備、材料與集成者來說是巨大的挑戰,彼此間的規格設計更是環環相扣、牽一發而動全身。在Micro LED的世界里,一段關鍵制程的微小調整,都可能牽動上下游的設計變更,這使參與者的溝通成本大幅提升,也衍生了嚴重的認知不對稱,這些因素都延長了技術推動的磨合期。

  而且,獨家技術總希望用最少的嘴巴,換來最多的耳朵。

  前延技術本身就有保密的需求,除了合作廠商之間的NDA外,許多先行者都認為自己掌握了關鍵技術,也認為自己解決了核心的問題,又希望在保密的前提下展現競爭力,吸引上下游積極的戰略合作、潛在客戶的青睞、持續的資金注入與媒體的關注,才能讓一切該有的資源到位,進而推動營業目標實現。

  媒體一直都需要訊息的揭露當材料,而對廠商來說,「揭露程度」伴隨的「媒體效益」與「競爭優勢」之間是種Trade-off,「不說(實)話」、「拐個彎說」、「讓別人去說」就成了變通后的合理策略,畢竟在商業本質里,純粹的資訊分享都是被動的,主動的皆可稱之為「公關策略」。

  那么,如何從變調的、極化的訊息碎片中,找到淺顯而客觀的視野?讓我們試著跳過繁瑣的技術、商業競合,只以「時間」、「尺寸」兩個維度,將Micro LED的未來發展,極簡成四個主旋律(以平面顯示為出發點,不全然適用于投影):

  Micro LED發展的主旋律

  1、小尺寸:從成本問題到殺手級應用的需求

  小尺寸顯示器的應用場景,是屬于近距離的操作與觀賞,PPI自然比中大尺寸顯示器高出許多,這也意味著像素空間縮小,Micro LED的尺寸必須做的更小,單位面積的transfer量也會更高。這在制造的觀點上,有利于「轉移效率」與「晶圓利用率」,但不利于轉移與Bonding的良率,越小的LED芯片,對位的可容忍偏差就越小,對制造環境的Particle控制、后段測試,以及亮度、灰階控制的難度也都更高。

  Micro LED囿於藍寶石基板的長晶尺寸,要減少跨晶圓的生產變量,初期必須鎖定6寸以下的應用,即使手機也在限制式內,但晶圓的利用率太差、像素太多、PPI太高,若直接鎖定手機為第一支產品,將導致量產門檻過高,大幅增加資金與時間成本,這也是iPhone沒辦法直接跳過OLED,采用Micro LED的根本原因。

  尺寸更小、像素最少、PPI也更低,又具備市場成長能量的智慧手表手環,就成了Micro LED進入消費電子的最佳敲門磚,如果做單色產品,Wafer bonding還可以快速的回應需求,但礙于完全無法彰顯次世代顯示技術的優勢,只適合於實驗室做初期prototype;而要做全彩,就要面臨大批量轉移微小芯片的種種問題,而且要轉移R、G、B三色芯片,等于在一個單位的工作面積里,須完成精密的三次轉移,彼此之間還不能碰撞與干擾。

  如果Color Conversion可行,量子點也許是最接近的答案,且采用色彩轉換的方法,讓Wafer Bonding再次重回制造的選項,某種意義上可能直接跳過巨量轉移的問題!當然,前提是把所有問題都丟給了「壽命」與「像素化」都備受挑戰的量子點。

  考慮到現在的轉移良率,以及后段懸而未決的瑣碎問題,小尺寸Micro LED產品很難在兩年內實現量產(至少今年不可能),尤其Micro LED身為挑戰技術,并不是做出一模一樣的產品就能得到市場青睞,解決芯片太小的衍生問題,只是為了達到量產成本的及格線,真正的決勝點,是Micro LED利用其獨特的「低像素面積佔比」,結合「巨量微轉移工藝」,碰撞出殺手級的附加價值,做到真正一鳴驚人的初登場。

  第一支消費電子的產品問世,將是Micro LED最關鍵的里程碑。

  所以對眾所矚目的Micro LED Device來說,不只制造良率要到位,功能設計也要到位才行,這意味著等待時間要更長了(想想iphone 8延期的原因),這期間勢必經歷更多的質疑、市場關注的熱度消退,以及媒體反覆轉貼了無新意的重復話題。#p#分頁標題#e#

  2、大尺寸:從商用顯示屏到家用消費電子市場

  Sony以CLEDIS揭開帷幕后,顯示屏顯然將成Micro LED兩年內最高曝光度的產品,大尺寸的特色與小尺寸相反,像素空間大(從數百μm到mm),所以無須執著於芯片尺寸的微縮,尺寸可介于傳統封裝LED與Micro LED之間,也因此誕生了一些新興的名詞如「Mini LED」、「Mini Chip」,就為了在傳統LED(typ:3mm以上)與Micro LED(typ:50μm以下)兩個極端間,再區隔出中間產品。

  其實說穿了,Micro LED顯示屏本質就是小間距顯示屏(fine-pitch LED display),或說是小間距顯示屏的概念延伸,借由芯片的縮小、封裝的去化與轉移工法的革新,商用顯示屏成了Micro LED與小間距概念的橋梁,雖然沒辦法完美的展現Micro LED的優勢,但利于建立早期的出海口。

  大尺寸顯示器對Micro LED來說有個障礙,就是過大的工作尺寸導致「累積良率太低」,以及「轉移抓取的不效率」,想像從6寸以下,die與die緊密相連(scribe line可能只有2~3μm)的wafer,分批搬運到60寸以上,pitch間隔很大(數百μm)的TFT玻璃,「選擇性轉移」的能力變成不浪費材料的必要門檻,這使轉移模塊單位面積的轉移效率很差,要完成搬運的產出尺寸又很大,要想追上面板廠的產出需求,自然有很多待克服的制造問題,顯示屏因為采用拼接的方法,直接跳過了能否量產的第一道關卡,第二道關卡則可以靠時間堆出來,先進入市場刷存在感、增加曝光度,并不失為理想的策略。

  然而想把Micro LED導入TV、NB、Monitor、車用顯示器等應用,目前有兩種概念分歧的技術路線:(1)最大幅度相容於面板產業制程,可保證大部分(約七成)的設備投資可以被繼承,但必須讓轉移效率滿足前后段的產出速度(thoroughput),使用multi-head轉移模塊,多行程同步進行高精度轉移的機臺是必要的;又或者(2)直接改變游戲規則,把商業顯示屏的拼接概念移植到玻璃平面顯示,如此一來,具備尺寸應用彈性的模式也許能徹底改變顯示產業的格局,也得以繞過大尺寸轉移設備開發的高門檻,但同樣得面臨新模式諸多的未知變量與轉換成本。

  從「YES or NO」走到「How and When」。

  閱讀完上述的架構與格局后,再去思考Micro LED的潛力與挑戰,可能會有不一樣的視野與想法。不比當年Micro LED概念的初登場(2012年Sony的Crystal Display),今日的Micro LED,在多年蹲馬步、百家爭鳴的技術發展下,早已默默地從「0或1」的可行性問題,變成「克服量產成本與良率」的時間點問題。

  至於長遠的產品路線、發展順序,與OLED、LCD的競爭格局,就是另外一個值得深入探討的專題了,也許在各種誰取代誰的極端假設中,我們可以思考更多技術與應用出口組合的可能性,Wearable的發展空間還很大(AR與VR亦屬于穿戴廣義的一環),而Pico projector、車用HUD的特殊市場,乃至於尚未打開的透明顯示應用,都可能是Micro LED下一步,或下下一步的風景。

  那么,Micro LED是否還有很長的路要走?或者我們可以換個說法:

  「Micro LED還有很長的路可以走」

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