MicroLED 显示现在确实是大热门,Apple(苹果公司)也确实在积极地进行内部开发。苹果已经针对这一新型显示技术的所有关键元件,进行了知识产权开发和布局。预计它们将在不远的将来决定由哪家公司来负责 microLED 的设计和生产(可能包括苹果公司自己)。


据麦姆斯咨询报道,MicroLED 显示现在确实是大热门,Apple(苹果公司)也确实在积极地进行内部开发。苹果已经针对这一新型显示技术的所有关键元件,进行了知识产权开发和布局。预计它们将在不远的将来决定由哪家公司来负责 microLED 的设计和生产(可能包括苹果公司自己)。Yole 与其全资子公司 KnowMade 近期联合发布了《MicroLED 显示专利全景分析 -2018 版》,从中我们可以深入了解 microLED 显示技术的发展现状,各公司的专利申请情况,以及苹果公司在这一新产业的实际地位。


Samsung(三星)在 2018 年拉斯维加斯 CES(消费电子展)上展示的巨幅 146 英寸 microLED 电视——“The Wall”无疑是现场最夺目的明星产品之一。尽管严格来说,实际上它并不是真正基于 microLED 技术,而是更传统的 SMD LED 封装,类似已经很成熟的小间距 LED 电视墙。不管怎么说,这款价值 30 万美元的显示屏赚足了眼球,使 microLED 在技术圈获得了极大的关注。


苹果公司自 2014 年收购 microLED 初创公司 Luxvue 以来尽管经历了诸多波折,但苹果任然非常看中这项技术,并希望在近几年开始 microLED 显示屏的规模量产。


Yole 发布的《MicroLED 显示专利全景分析 -2018 版》报告确认了苹果公司确实一直在 microLED 显示技术领域暗暗发力,并申请了大量的相关专利。Yole 的这份报告深入分析了 microLED 显示领域的全球 1500 多件专利,而苹果公司凭借该领域的 60 多个专利家族,无论是在专利数量还是专利强度和深度方面都占据行业榜首。

 

MicroLED 显示领域全球主要专利申请人排名


MicroLED 显示领域全球主要专利申请人排名,依次为:Apple/Luxvue(美国)、X-Celeprint(英国)、Facebook-Oculus(美国)、ITRI(台湾工研院)、China Star Optoelec Tech(中国华星光电)、Mikro Mesa(台湾)、BOE(中国京东方)、Changchun Institute CIOMP(中国长春光机所)、Sharp/Elux/Foxconn(日本)、Samsung(韩国)、Vuereal(加拿大)、Goertek(中国歌尔股份)和 SONY(日本)


苹果公司的专利组合覆盖了许多 microLED 显示相关的重点技术领域,意欲解决所有影响该技术商业化的主要技术瓶颈。从专利分析看,苹果公司的研发投入主要专注于转移、组装和互连技术,关于这些技术申请了 40 余件专利。其中的重点,同时也是 Luxvue 之前研究的核心,在于其基于 MEMS 技术的微芯片转移技术。其他的核心专利还覆盖了 microLED 技术相关的多个领域,例如 microLED 芯片效率的提升,这是 microLED 显示能够提供但又令很多开发商头疼的另一挑战。苹果公司的专利组合解决的其他关键技术还包括颜色转换、光管理、像素和显示结构、测试和传感器集成等。

 

苹果公司 microLED 显示技术重点领域的专利结构图


专利的数量和强度能够很好的反应公司技术的先进性。不过,即便如此,也不足以确保公司在市场运营中获得绝对的自由。MicroLED 显示技术相关的大量研究起始于 2010 年前后,但对该领域专利的深入挖掘揭示了很多本世纪初便申请的重要专利,它们的申请人包括索尼、夏普以及许多科研机构。


要实现 microLED 显示需要结合三个层级的主要专业技术:LED、晶体管背板(玻璃或 Si-CMOS)以及芯片转移技术。相比传统显示屏,其供应链非常复杂且漫长,每一步都很关键,非常高效地管理各个方面极具挑战。目前还没有一家公司能够单独应对所有的技术挑战,完成所有组件的垂直整合。从该领域专利广泛的申请人,可以侧面反应这些纷杂的挑战。


目前,仅有苹果等少数几家公司拥有技术点覆盖广阔的专利组合,但它们在关键技术领域的专利数量,已经足以在 microLED 显示产品最终量产上市时,带来复杂的授权许可和专利诉讼。


无论如何,microLED 显示领域的专利申请已经涉及了 120 多家公司和科研机构,在技术方面已经获得了足够的发展动力,根据大多数业内观察家的预测,首款商业化的 microLED 显示产品预计能够在 2020 年上市。而最终哪款产品会率先脱颖而出,则需要看技术成熟度、OLED 和量子点等竞争技术的发展状况、公司的战略,以及各应用对供应链的特定要求等多方面的相互影响。


中短期来看,麦姆斯咨询认为 microLED 显示技术将率先应用在 AR/MR(增强现实 / 混合现实)和头戴显示应用的微显示屏以及可穿戴领域,而在可穿戴领域苹果公司已经占据市场领先优势。智能手机和电视应用则要困难很多,技术和供应链都将面临更多挑战。要将 2500 万到 1 亿个独立的 microLED 组装称一块 4k 或 8k 显示屏极其复杂,要求极高装配精度的同时,还需要极高的吞吐量。采用目前最先进的拾取和安装设备,完成一块 8k 电视的组装,可能需要 150 天的时间!


但对于大多数应用,microLED 将是最理想的显示解决方案,是在 LCD 红海和即将步入红海的 OLED 产业实现显著差异化的机遇。近期来自 Facebook、Sharp/Foxconn、Google、Intel 和 Samsung 的大笔投入,表明了这些巨头对 microLED 显示的肯定,为 microLED 显示指明了即充满挑战又值得期待的美好未来。