元宇宙火爆带动了Micro LED发展。

早在 2020 年初,Mojo Vision 就首次在AR隐形眼镜中嵌入了 Micro LED 显示屏。

2021 年 1 月,全球首款商业化Micro LED AR 智能眼镜问世,品牌 Vuzix 及显示器供应商JBD 崭露头角。

Micro LED还处于产业化早期阶段,外延成本高,产线不成熟,掌握该技术的厂家极少。业内预测,Micro LED能否实现大规模生产,要在2023年才能有更清晰地判断。巧合的是,潮电智能眼镜预测,VR销量爆发和AR产业成熟均会在2025年。

抢滩专利

产品未出专利先行,Micro LED的专利布局也印证了赛道竞争的火爆程度。从已经取得的专利授权来看,苹果公司处于领先地位;但是从新申请的专利数量来看,三星、京东方与LG都非常活跃。但目前并没有哪一类企业在Micro LED研发方面具备绝对的引领优势。

从目前市场上一些比较主流的VR/AR产品来看,所采用的主流显示光源还是LCD、LCoS等,真正采用Micro LED显示方案的产品非常少,而且多为概念型产品。也就是说整个Micro LED的概念非常火爆,但是它的火爆程度与实际渗透率之间存在一个非常巨大的反差。

对显示来说,最基本的要求是能够真实准确的还原事物的色彩。其他显示方案比如LCD、LCoS、LBS与Micro OLED都能合格甚至比较好的实现高对比度、广色域、高色纯度,得到较好的显示效果。但是目前Micro-LED在近眼显示领域主要缺陷是红光效率严重不足,不能实现全彩的高亮显示。

作为VR/AR的重要技术,Micro LED虽然现阶段还没有明确的赢家,没有明朗的技术路径,但是投资Micro LED并不昂贵,显然这一点对科技企业很有吸引力。

不难发现苹果、Meta、三星等科技大厂更偏爱投资和收购Micro LED技术创业公司,并且单笔投资金额并不高。例如,三星风投(SamsungVentures)与其他伙伴投资Porotech仅有2000万美元;三星和LG电子等对Micro LED制造商VueReal的A轮投资也仅有1050万美元。

Micro LED产业链长,涉及环节多,科技大厂出于完善生态的目的投资Micro LED某一环节或者某一技术,相当于投资产业链独立的“某一段”技术和研发,没有形成产业链整合与协同,对于整个Micro LED产业链的发展贡献甚微。

发展三步走

Micro LED的发展路径大致可以分成三个阶段:

单色滤光的工程产品出现,标志着初始制程阶段已经完成。

目前大家正处于关键技术开发阶段的上半场,需要实现高亮度的红光Micro LED、单片全彩显示方案,还同时要实现高色域和8K分辨率的Micro LED阵列。

在第三阶段,需要对Micro LED的成本和良率进行比较好的控制。普通的LED制造商过去处理的都是毫米级芯片,要实现微米级Micro LED生产管控的确有较大的挑战。但是在这个阶段,我们完全可以借助于比较成熟的硅IC工艺制程。比如说28纳米硅IC工艺,已经能实现高良率12英寸硅晶圆制程,晶体管密度大于800万每平方毫米,可以轻松的向下兼容芯片密度小于100万每平方毫米的微米级Micro LED工艺。

从整个Micro LED的发展与产业全链条来看,可以和IC工艺高度兼容的大尺寸硅衬底GaN技术无疑是最佳选择,国际上这一领域也有一些实际的动向,早先法国的Aledia已经在12英寸硅晶圆上尝试生产硅衬底纳米线Micro LED工艺。所以说,Micro LED和硅工艺相结合,是目前产业中的一个趋势。

从VR/AR进化过程中我们不难发现,无论是菲涅尔透镜、Pancake短焦还是BD、自由曲面等体积较大的光学方案,最终可能都将统一成体积较小的光波导光学方案。

如果全彩、高亮度的Micro LED光源开发得到突破了,搭配光波导后将会成为最佳的近眼显示光引擎。但是Micro LED目前的技术问题仍然有很多,相信攻克技术难题后,会在显示领域迎来一场大的飞跃。