CINNO专栏 | 漫谈显示技术的商业逻辑 | 自由微信

CINNO专栏 | 漫谈显示技术的商业逻辑

Original 2017-06-23 张嘉弘 CINNO

2016是Display充满想像力与悬念的一年，这一年LCD的心里特別不平静，先是「iPhone花落OLED」卷来的狂风暴雨，小尺寸LCD供应链开始人人自危；三星又以障眼法轻轻一划，将QLED从学术概念中拨离，成了商业行销的「Naming Game」，无论怎么护航怎么破解，光致发光与电致发光早被搅拌成了一团，消费者们还在雾里看花，而「QD」、「OLED」这两朵花，Like it or not，已成旗舰TV技术路线的两大阵营。

LG的OLED TV(左)与三星的QLED TV(右)

LCD面临的不单是技术路线之争，更深一层的意义，是商业形象的矮化。

LCD的形象已经沉淀十数年，早被产业默认为「现在」，为了赋予科技产品「未来感」、「技术迭代感」，去延续产业能量，进而换取更有弹性的再定价空间，三星刻意提早让QLED与LCD区隔，自然不是甚么美丽的误会，LG与三星两大韩国品牌，一个弹琴、一个唱歌，一边扩厂、关厂、卖设备，LCD即使还屹立於卫冕者宝座，却在民间被传唱成了明日黄花，那些对LCD情有独锺的电视、手机品牌，在高端市场缺乏形象鲜明的高科技等义词，若不追随也没有反制手段，局势将非常被动，可能被困在平价市场的价格封锁线之外。

QDEF是量子点进入显示派对的入场券，电致发光QLED是值得持续耕耘的远景，最终或能使量子点真正意义上地脱离LCD，也许届时回头一望，过去的命名争议只是产业史的一抹呻吟，毕竟三星也不是第一次玩弄显示名词了，2009年三星也曾大举「LED TV」的旗帜，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背光还是背光，没有谁革谁的命，LED也没有从此被形象成LCD的替代技术。

或者说，还没有

PlayNitride(錼创科技)的Micro LED Display

本来只是「狼来了」的故事，但这回，狼真的来了。

2016年的关键字除了「OLED」、「QLED」，还有另一个同属二极体阵营的「Micro LED」，Micro LED在2012年出道后沉寂了四年，往后的故事在过去一年媒体的大力渲染下，早已是显示圈耳熟能详的故事，Micro LED再次破石而出，已挟著不同以往的王者风范，仿佛随时準备一逐显示技术的主战场。而2016年拔出宝剑的亚瑟王，并不是Sony、亦不是台湾的产业联盟，而是、还是那位消费电子的传奇巨人---苹果。

Micro LED聚焦后，立刻引来正负两极的声浪，有过度乐观的造梦者，有坚决否定的质疑者，光谱的两端，可能来自技术竞争的不同立场、可能位处供应链不同的环节，更重要的，是「言论的极值」能带来曝光率与点阅率，而产业、媒体、金融市场永远都需要题材，Micro LED与消费电子的链接提供了一张全新的大画布，让各家之言，都能於画布上尽情挥洒，留下巨大的想像空间。

Micro LED需要的材料是既有的，但制造的系统与标準是全新的，从前段的磊晶均匀性、芯片选择、电极设计，中段的转移方法、Bonding、检测、修复，到后段的光学、驱动、补偿至组装，每一段都是全新的标準，不只对设备、材料与集成者来说是巨大的挑战，彼此间的规格设计更是环环相扣、牵一发而动全身。在Micro LED的世界里，一段关键制程的微小调整，都可能牵动上下游的设计变更，这使参与者的沟通成本大幅提升，也衍生了严重的认知不对称，这些因素都延长了技术推动的磨合期。

而且，独家技术总希望用最少的嘴巴，换来最多的耳朵。

前延技术本身就有保密的需求，除了合作厂商之间的NDA外，许多先行者都认为自己掌握了关键技术，也认为自己解决了核心的问题，又希望在保密的前提下展现竞争力，吸引上下游积极的战略合作、潜在客户的青睐、持续的资金注入与媒体的关注，才能让一切该有的资源到位，进而推动营业目标实现。

媒体一直都需要讯息的揭露当材料，而对厂商来说，「揭露程度」伴随的「媒体效益」与「竞争优势」之间是种Trade-off，「不说(实)话」、「拐个弯说」、「让別人去说」就成了变通后的合理策略，毕竟在商业本质里，纯粹的资讯分享都是被动的，主动的皆可称之为「公关策略」。

那么，如何从变调的、极化的讯息碎片中，找到浅显而客观的视野？让我们试着跳过繁琐的技术、商业竞合，只以「时间」、「尺寸」两个维度，将Micro LED的未来发展，极简成四个主旋律(以平面显示为出发点，不全然适用于投影)：

Micro LED发展的主旋律

小尺寸：从成本问题到杀手级应用的需求

小尺寸显示器的应用场景，是属于近距离的操作与观赏，PPI自然比中大尺寸显示器高出许多，这也意味着像素空间缩小，Micro LED的尺寸必须做的更小，单位面积的transfer量也会更高。这在制造的观点上，有利于「转移效率」与「晶圆利用率」，但不利于转移与Bonding的良率，越小的LED芯片，对位的可容忍偏差就越小，对制造环境的Particle控制、后段测试，以及亮度、灰阶控制的难度也都更高。

Micro LED囿於蓝宝石基板的长晶尺寸，要减少跨晶圆的生产变量，初期必须锁定6寸以下的应用，即使手机也在限制式内，但晶圆的利用率太差、像素太多、PPI太高，若直接锁定手机为第一支产品，将导致量产门槛过高，大幅增加资金与时间成本，这也是iPhone没办法直接跳过OLED，采用Micro LED的根本原因。

尺寸更小、像素最少、PPI也更低，又具备市场成长能量的智慧手表手环，就成了Micro LED进入消费电子的最佳敲门砖，如果做单色产品，Wafer bonding还可以快速的回应需求，但碍于完全无法彰显次世代显示技术的优势，只适合於实验室做初期prototype；而要做全彩，就要面临大批量转移微小芯片的种种问题，而且要转移R、G、B三色芯片，等于在一个单位的工作面积里，须完成精密的三次转移，彼此之间还不能碰撞与干扰。

如果Color Conversion可行，量子点也许是最接近的答案，且采用色彩转换的方法，让Wafer Bonding再次重回制造的选项，某种意义上可能直接跳过巨量转移的问题！当然，前提是把所有问题都丟给了「壽命」与「像素化」都备受挑战的量子点。

考虑到现在的转移良率，以及后段悬而未决的琐碎问题，小尺寸Micro LED产品很难在两年内实现量产(至少今年不可能)，尤其Micro LED身为挑战技术，并不是做出一模一样的产品就能得到市场青睐，解决芯片太小的衍生问题，只是为了达到量产成本的及格线，真正的决胜点，是Micro LED利用其独特的「低像素面积佔比」，结合「巨量微转移工艺」，碰撞出杀手级的附加价值，做到真正一鸣惊人的初登场。

第一支消费电子的产品问世，将是Micro LED最关键的里程碑。

所以对众所瞩目的Micro LED Device来说，不只制造良率要到位，功能设计也要到位才行，这意味着等待时间要更长了(想想iphone 8延期的原因)，这期间势必经历更多的质疑、市场关注的热度消退，以及媒体反覆转贴了无新意的重复话题。

大尺寸：从商用显示屏到家用消费电子市场

Sony以CLEDIS揭开帷幕后，显示屏显然将成Micro LED两年内最高曝光度的产品，大尺寸的特色与小尺寸相反，像素空间大(从数百μm到mm)，所以无须执著於芯片尺寸的微缩，尺寸可介于传统封装LED与Micro LED之间，也因此诞生了一些新兴的名词如「Mini LED」、「Mini Chip」，就为了在传统LED(typ:3mm以上)与Micro LED(typ:50μm以下)两个极端间，再区隔出中间产品。

其实说穿了，Micro LED显示屏本质就是小间距显示屏(fine-pitch LED display)，或说是小间距显示屏的概念延伸，借由芯片的缩小、封装的去化与转移工法的革新，商用显示屏成了Micro LED与小间距概念的桥梁，虽然没办法完美的展现Micro LED的优势，但利于建立早期的出海口。

大尺寸显示器对Micro LED来说有个障碍，就是过大的工作尺寸导致「累积良率太低」，以及「转移抓取的不效率」，想像从6寸以下，die与die紧密相连(scribe line可能只有2~3μm)的wafer，分批搬运到60寸以上，pitch间隔很大(数百μm)的TFT玻璃，「选择性转移」的能力变成不浪费材料的必要门槛，这使转移模块单位面积的转移效率很差，要完成搬运的产出尺寸又很大，要想追上面板厂的产出需求，自然有很多待克服的制造问题，显示屏因为采用拼接的方法，直接跳过了能否量产的第一道关卡，第二道关卡则可以靠时间堆出来，先进入市场刷存在感、增加曝光度，并不失为理想的策略。

然而想把Micro LED导入TV、NB、Monitor、车用显示器等应用，目前有两种概念分歧的技术路线：(1)最大幅度相容於面板产业制程，可保证大部分(约七成)的设备投资可以被继承，但必须让转移效率满足前后段的产出速度(thoroughput)，使用multi-head转移模块，多行程同步进行高精度转移的机台是必要的；又或者(2)直接改变游戏规则，把商业显示屏的拼接概念移植到玻璃平面显示，如此一来，具备尺寸应用弹性的模式也许能彻底改变显示产业的格局，也得以绕过大尺寸转移设备开发的高门槛，但同样得面临新模式诸多的未知变量与转换成本。

从「YES or NO」走到「How and When」。

阅读完上述的架构与格局后，再去思考Micro LED的潜力与挑战，可能会有不一样的视野与想法。不比当年Micro LED概念的初登场(2012年Sony的Crystal Display)，今日的Micro LED，在多年蹲马步、百家争鸣的技术发展下，早已默默地从「0或1」的可行性问题，变成「克服量产成本与良率」的时间点问题。

至於长远的产品路线、发展顺序，与OLED、LCD的竞争格局，就是另外一个值得深入探讨的专题了，也许在各种谁取代谁的极端假设中，我们可以思考更多技术与应用出口组合的可能性，Wearable的发展空间还很大(AR与VR亦属于穿戴广义的一环)，而Pico projector、车用HUD的特殊市场，乃至於尚未打开的透明显示应用，都可能是Micro LED下一步，或下下一步的风景。

那么，Micro LED是否还有很长的路要走？或者我们可以换个说法：

「Micro LED还有很长的路可以走」