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苹果Micro LED “供应链图谱”

【蜂耘网  照明显示】一直以来,Micro LED备受期待,但其量产未有明确时间表。

 

不过,最近有消息称,未来一两年,苹果或要突Micro LED技术难题。据彭博社名Mark Gurman消息,苹果最早将2024年底Apple Watch Ultra上推出首Micro LED屏幕

 

欧司朗也在最近2022年第四季度财报电话会议上透露,欧司朗会2025年报Micro LED技术的相关收入,且称其Micro LED技术方面处于领先地位。据悉,苹果商MicroLED屏幕的供应商就是欧司朗

 

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而行业分析机Omdia也透露,Apple Watch Ultra2系列中,一款配Micro LED显示面板Apple Watch2024年推出,其特点如下2.13英寸325PPIRGB Micro LED、倒装芯片、像素间80µm、超900000Micro LED芯片、堆叠混Micro LED像素结构LTPO背板和静电转移工艺。

 

值得关注的是120日,根据美国商标和专利局USPTO)公示的专利清单,苹果获得了一项非常有技术含量Micro LED屏幕专利,涉及如何高效量Micro LED屏幕。尽管苹果的这项专利专注于技术实现,距离真正的商业化投产应该还有一段距离,但无疑将加Micro LED这一技术量产化进程。

 

Micro LED商用,难在哪里?

 

从技术本身来看MicroLED是目前最好的显示技术,没有之一。

 

Micro LED芯片尺寸小、集成度高和自发光等特,在显示方面LCDOLED相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势,可以说是几乎所有的关键指标上全方位领先。从应用场景来看,MicroLED可应用于从平板显示扩展AR/VR/MR、空间显示、柔性透明显示、可穿/可植入光电器件、光通/光互联、医疗探测、智能车灯等诸多领域。特别是当下火热的元宇宙概念Micro LED也是其显示硬件最佳的选择。

 

不过,MicroLED技术具有无可比拟的优势,但其量产仍然面临诸多技术挑战,如芯片制造、巨量转移、检测修复等。这也是目MicroLED出货量低、售价高昂的根本原因。MicroLED最大的技术难题巨量转移为例,要制造少5个像素坏点的全1920*1080显示屏,良率必须达99.9999%

 

不过,根据苹果最近的公开的专利,其描述了发光结构和形成发光结构的诸多方法。这些技术实施案例预计将对量Micro LED屏幕带来诸多好处。

 

在一个实施案例中,形成发光结构的方法包括在一个或多个对应的临时基板上形成一个或多LED试片coupons),再将它们转移到载体基板上形LED台面结构mesa structures),并LED台面结构转移到显示基板上。

 

在一些实施案例中,还可以在转移到显示基板之前LED台面结构周围形成阱结构well structures)。另外,混合接合可用于接合到显示基板。根据实施例的处理序列可用于形成单色和全色显示器。

 

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1 Micro LED专利

 

在另一个实施案例中,发光结构包括接合到诸如互补金属氧化物半导体CMOS)衬底LED电极焊盘LED电极焊盘可以接触基于无机半导体p-n二极管和结合到电极焊盘的金属底部触点。

 

对于苹Micro LED技术量产,韩国媒体援引专家的话称针对苹果自研屏幕,无需过度担心,因Micro LED屏成本太高了,短时间内根本没可能量产

 

Micro LED供应链预估

 

Omdia的公开信息,苹果2014年推出Apple Watch,明年就是其问世10周年。Apple Watch 已制定计划准备打入最高端的运动和专业户外手表市场。在此背景下,苹果正在研发一款名Apple Watch Ultra 2的全新高端款,它将具有超高亮度和高对比度Micro LED显示面板,还配备坚固耐用、防水防尘、抗震等性能。

 

Omdia估计Apple Watch Micro LED显示面板将具有以下特点:

 

12.13英寸

 

2、分辨率540x440,这意味Micro LED芯片数量将540x440x3RGB子像素x1.2(用于冗 RGB 芯片=90万个芯片

 

3Micro LED芯片尺寸10µmMicro LED显示面板像素间距80µm

 

4、倒Micro LED芯片和光电探LED

 

5、堆叠混 Micro LED像素及子像素结构,如2所示

 

6LTPO TFT背板

 

7、静电质量转移(LED外延晶圆LTPO背板)

 

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2 苹果创新 Micro LED 显示面板结构与传 OLED 对比

来源Omdia

 

同时OmdiaApple Watch Micro LED供应链的预估:

 

1、主要Micro LED设备(如转移和关键光学测试和修复机器)将Apple 授权

 

2LTPO TFT背板将采用乐金显示制造的玻璃基板,乐金显示将从AP3-E5 Gen6 TFT和柔OLED产线分配背板产能。每月可安排5000-10000Gen 6 基板的产能用于生Micro LED显示面板。每Gen 6基板都可以镶10002.x英寸显示面板

 

3Ams OSRAM 是用来生产芯片Micro LED外延片的供应商

 

4LuxVue和苹果台湾研发中心负Micro LED芯片分割和静电质量转移

 

5、苹果还在研发基于巨量转移CMOS晶圆的另一Micro LED显示面板,这涉及与台积电的合作

 

6、由台湾工研院完成微组装

 

7、最终Micro LED显示面板模块组装将由韩国乐金显示完成

 

8、最后Apple Watch 组装将在富士康和立讯精密的越南工厂完成。

 

苹果产品生态圈Micro LED试验

 

考虑Micro LED芯片的使用数量(超90LED芯片)LTPO背板的复杂工艺Micro LED显示面板的成本肯定会高于目前的柔OLED然而,用Apple WatchMicro LED显示面板的优点将是高亮度、户外可读性、坚固耐用可供专业户外使用,以及超薄显示屏外形可为电池提供更大的空间。

 

Omdia估计Apple Watch屏幕尺寸2.13/2.2英寸、分辨率556x452 Micro LED2024年量产,价格115美元,还将添加触摸和盖板玻璃,额外成本10美元。2.0英寸柔OLED的平均价格38-40美元)相比Micro LED显示面板的成本将是其三倍(见3)。主要成本要素不仅Micro LED芯片,还LTPO背板、巨量转移、调制、驱IC、测试和维修,以及最终组装。

 

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3OLEDMicro LED成本比较

来源Omdia

 

Micro LED显示面板的高成本将使Apple Watch Ultra系列的价格超1200 就像目前Apple Watch Hermès一样Apple Watch Hermès在奢侈品细分市场的标价1759美元,Apple Watch 8系列的标价399美元。

 

Omdia也表示,一直以来,苹果每年都会采4000-5000万片柔 OLEDApple Watch在终端市场继续受到用户的青睐,因此,柔OLED智能手表显示屏出货量持续攀升。Omdia预计,每个系列都有不同的采购量,目前情况如下:

 

1Apple Watch SE系列1.6英寸1.8英寸):每18002000万片。苹果计划逐渐减少对这一细分市场的关注,而转向更大的尺寸

 

2Apple Watch 7系列1.7英寸1.9英寸):每25002600万片。苹果计划将该细分市场扩大到每年超5000万片,包括更大尺寸SE系列

 

3Apple Watch Ultra系列2.0英寸):现在每300400万片。苹果计划通过采用新MicroLED显示面板以及更大尺寸X系列来扩大这一细分市场。

 

OmdiaApple WatchMicro LED显示面板采购片数在最初两年2024-25 年)将达到每300-400万片(见4),并在远期2028-2029年)增长到每1000万片。Omdia分析,苹果正在设立三Micro LED显示面板模块产线;第一条产线将2023年准备就绪。这些产线将根Micro LED和显示面板的工艺进行细分。这也是为什么在乐金显示的工厂设立产线,而苹果将自己负Micro LED工艺的原因之一。

 

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4:苹果智能手表显示面板预测(百万片)

 

有一个值得面板厂商关注的问题是,苹果拥有强大产品生态圈,从小Apple Watch到不同尺iPhoneiPadMacBook iMac,以Apple TV,每一款产品都是年销量百万级、千万级,甚至还有上亿级iPhone

 

这也代表苹果凭借丰富的产品线具备实现快速的技术变现能力,即使从智能手表产品开始,也有很大的技术变现能力。如果苹果利Micro LED技术不断扩大其产品生态圈的应用,特别是技术成熟之后iPhone上应用,势必将在显示产业界引起巨大震动效果。

 

苹果入Micro LED对产业链影响

 

不得不说,苹果每一次技术革新与应用,都有很强的技术示范效应,对资本和供应链也具有很强大的号召力。实际上,除了苹果之外,华为、三星、谷歌、索尼LGTCL、京东方、三安光电、利亚德等国内外厂商近年来均布局Micro LED

 

2020meta与苹果有意收购Micro LED显示厂Plessey达成合作,共同开Micro LED技术。20221Snap收购了美Micro LED/LCOS解决方案供应Compound Photonics20225月,谷歌收购了初创企Raxium,其为开VRAR设备Micro LED显示技术的企业。预计谷歌将正式进入基Micro LEDVR/AR设备市场。据悉,三星显示器公司也在研VRAR设备Micro LED

 

20231月,有业内人士透露,三星显示也启动了一项智能手表Micro LED开发项目,由微显团队负责。值得注意的是,三星显示已经为实际商业化设定了一个目标,而不是研发阶段确保技术安全。尽管三星此前也推出Micro LEDThe Wall系列,但该系列产品高达上百万元,仍非商业化应用。此次三星显示Micro LED作为下一代产品,并将智能手表作为首个应用,似乎也预示着其三星显示也已找到了相对较好的解决方案,特别是针Micro LED生产成本与制造难题。

 

目前,中国显示行业企业也在持续优Micro LED技术并降低生产成本。TCL华星早2020年就与近年国LED芯片出货量第一的三安光电合资成立芯颖显示科技,发Micro LED技术。利亚德跟晶元光电合资成立Micro LED生产基地也已2020年正式投入量产。

 

202211月,京东方以不超21亿元认购华灿光电定向增发A股股份,成为其第一大股东,将加Micro LED晶圆制造和封装测试的投入。最关键环巨量转移技术上,利亚德、深康佳也实现了突破,转移良率均已提升99.9%。近日,苹果供应商友达透露,已开始向新技术、新产品开发,其中便包Micro LED,且预2023年下半年将量产配Micro LED的穿戴式设备,尺寸2点多英寸。

 

2023年,相关产线也有望进一步增加。维信诺此前宣布,打造Micro LED生产线也将在成都实现量产;深天马也表示将建设一条从巨量转移到显示模组的全制Micro LED试验线。

 

另外Micro LED材料、零部件、设备生态系统也得到进一步巩固,显示器面板LED芯片、量产的企业设备、驱动芯片等多个环节也形成了很好的协同合作。比如,富采Play Nitride决定合作构6Micro LED生产线。这都将Micro LED技术量产提供了很好的产业链创新与配套基础。

 

从应用端来看,我们也可以预期,随着元宇宙概念不断落地VR/AR设备以及各种可穿戴设备市场需求将快速上升,都将推Micro LED需求,比如智能眼镜。相对于传LCDOLED,甚至硅OLEDMicro LED具有超PPI、快速响应、超高亮度等优越的特性,使Micro LED+光波导方成为智能眼镜应用的最佳选择。同时,未来几年,智能手机、车用显示器和透明显示器市场上,预计也会出Micro LED相关应用。

 

对于苹果而言,布局10MicroLED技术,有必要在合适的时机让开花结,而2024年正式上市Apple Watch Ultra上配MicroLED屏幕,则是其产品生态布局的开始,未来必将进一步应用iPhoneiPad和其他设备上。如今MicroLED技术应用时代的帷幕已经拉开。

 

 

(蜂耘照明显示网   责任编辑:行云)

2023-03-17 11:37

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来源:Omdia、显示与触控网
一直以来,Micro LED备受期待,但其量产未有明确时间表。不过,最近有消息称,未来一两年,苹果或要突破Micro LED技术难题。

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