Micro LED微显示,作为Micro LED显示领域一个独特门类,在投影、HUD、AR眼镜、数字车灯、嵌入式影像等领域拥有巨大的应用前景。2024年,Micro LED微显示领域投融资速度、技术研发速度进一步加速,部分厂商计划在2025年实现产品量产。

产品技术进一步创新与突破

2024年3月,诺视科技成功点亮全球首款XGA垂直堆叠全彩Micro-LED微显示芯片。该芯片采用WLVSP(晶圆级垂直堆叠像素,以下简称VSP)技术方案集成RGB三色和CMOS驱动背板。这是诺视科技继点亮全球最小0.12英寸的单色微显示芯片后的又一重大突破。2024年,诺视科技的成果还包括,与威科赛乐和诺视科技联手成功研发出一种超高亮度的MicroLED微显示芯片;与湖南大学研究团队、晶能光电等产学研机构共同在Micro LED微显示技术相继制备40万尼特超高亮度、3300PPI超高分辨率的0.39英寸Micro LED全彩微显示芯片;像素尺寸为5μm,最高亮度1000万尼特的绿光Micro LED微显模组;单片全彩XGA Micro LED微显示芯片实现50万尼特亮度。

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诺视科技是目前国内Micro LED微显示“晶圆级垂直堆叠像素”全彩方案的代表。当然,能够实现全彩方案的技术,在实现单色高性能上自然不在话下。有业内人士预计,2025年诺视科技单片全彩产品将可实现小批量商业化投产。

2024年秋水半导体的首创型Micro LED微显示集成技术也获得了新发展。其采用无损(Damage-free)Micro-LED芯片技术,即用电性绝缘结构替代物理绝缘方式,在无材料损伤的情况下实现了像素点的电性隔离。同时,秋水半导体还采用了Hybrid Bonding 3D半导体封装工艺,全面提升了Micro-LED芯片的制程工艺良率,降低成本。据媒体报道,其是国内首个实现基于8英寸混合键合先进制程的Micro-LED初创公司。8英寸制程的效率显著高于4和6英寸。目前其工艺可达到最小pitch 0.7微米的混合键合量产工艺。目前,秋水半导体推出了0.61英寸的数字车灯芯片,已经具有商业化的可行性。

西安赛富乐斯在2023年底率先实现全球首条硅基 Micro-LED 微显示屏产线正式贯通后,2024年产品技术进一步提升。其推出了T2-0.39英寸AR全彩微显示屏,具有1641PPI、分辨率为512*384,在色域上相比前代产品提升了70%,亮度提升了40%,峰值亮度25万nits。此外,其推出的T1-0.12英寸AR单绿色微显示屏分辨率为640*480,峰值亮度300万nits。 其T3-0.26英寸全彩版本的样品也已成功点亮。

2024年推出Micro LED微显示新品的企业还很多,例如思坦科技、Raysolve镭昱、芯视元、鸿石智能、小象光显、广纳四维、华灿……等等。产品研发可谓百花齐放。

进步与不足并存,比竞品差一点

投影、HUD、AR眼镜、数字车灯、嵌入式影像等应用上,Micro LED微显示不是唯一路径,Micro OLED微显示、DLP/LCOS光芯片等都是竞争对手。作为Micro LED微显示的竞争者,其市场成熟度、技术成熟度更高。

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比较而言,Micro LED微显示目前在性能上,主要追求是“亮度更高、分辨率更高、单片全彩”三个方面。与Micro OLED微显示在XR上的应用比较,Micro LED微显示明显分辨率能力不足;与DLP光芯片在数字车灯上的应用比较,Micro LED微显示亮度和分辨率均不足;与DLP/LCOS光芯片在HUD上的应用比较,Micro LED微显示成本不占优,分辨率不足;在投影消费应用上,Micro LED微显示分辨率是主要瓶颈。

从工艺技术角度看,Micro LED微显示目前主要需要提升“像素抗串扰能力、制备效率、良率和成品率”,并降低成本。实际上,成本较高是Micro LED微显示落地最大的难题。成本高的核心原因则是“成品率偏低”。这需要在材料、工艺、结构等方面持续突破,找到更好的工艺路径和设备方案。

从市场化角度看,数字智能车载应用是巨大的潜在市场;AR眼镜成本下降到1000元价位,也已经进入市场发展关键期;消费投影市场上,全球市场规模也在持续增长。三大市场均有利可图,Micro LED微显示如果能很好的实现性能和成本平衡,将获得快速的市场发展。特别是车载和AR市场,均是“空白市场”。有着短期内全球千万级需求,千亿美元的增量空间。

TrendForce预测显示,未来几年随着晶片垂直堆叠与色彩转换技术的成熟,Micro LED微显示方案的渗透率或将持续提升,2030年在AR市场渗透会达到44%,市场有数十倍的增长空间。根据Grand View Research预估,2023年全球Micro-LED市场规模估计为623.6百万美元,预计到2030年市场规模将达到256.5亿美元。

另外,在高等级照明的创意应用上,如果Micro LED微显示能够实现分辨率、亮度和成本的平衡,也将有巨大的可开发市场。照明显示一体化发展是未来,Micro LED微显示的一个潜力蓝海方向。

不过,也有专家提出Micro LED微显示必须迅速追赶上Micro OLED微显示、DLP/LCOS光芯片等竞品更为成熟的产业结构和技术框架。Micro LED微显示虽然理论性能领先,但是如果不能将理论优势变成市场力量,市场一旦被对手占据,后期发展将势必困难起来。所以,Micro LED微显示的发展具有一定的紧迫性。好在,竞品的成熟度,某种角度也是其劣势:即品质性能提升空间有限——这就像是长跑中,在原地不动的领先者。

资本市场看好Micro LED微显示,投资持续增加

Micro LED微显示作为一个特殊技术门类,其集成于Micro LED晶圆产业和cmos半导体产业,其自身主要研究将Micro LED与cmos结合。可以说,其继承了当今最庞大的半导体领域,光电半导体和芯片半导体的技术能力,可谓底蕴雄厚。也恰是如此,虽然Micro LED微显示困难重重,但是依然获得了众多资本的追捧。

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例如,2024年,溢彩芯光、秋水半导体、微玖光电、JBD、思坦科技、诺视科技等企业都完成了新一轮或者首轮融资。这些投资极大的丰富了Micro LED微显示核心产业链的研发力量,形成了多头并进百花齐放的局面。对此,值得特别强调的是,传统Micro LED产业链企业,并非不重视Micro LED微显示产品研发。例如国星光电、京东方-华灿、海信-乾照、三安、长虹等都有涉足相关领域。这是Micro LED微显示的传统力量、正规军。

只不过由于这些力量在市场更成熟的Micro LED直显等方面成绩更突出,其在前沿的Micro LED微显示上的发力不太受到关注而已。例如,国星光电已经推出Micro LED微显示数字大灯解决方案,预计2025年亦会上市Micro LED微显示HUD解决方案。华灿也表示,已经推出多个Micro LED微显示方案,包括三色键合堆叠技术、QD荧光粉材料技术、三个单色光学办法合成技术,并进入AI眼镜客户验证阶段,业内预计2025年可能市场化落地。

在2024年新一轮Micro LED微显示融资潮中,诺视科技、JBD提到了量产线建设或者产品量产字眼。秋水半导体则提到了“技术工艺验证”。可见,这些企业已经从简单的前期研发和产品设计,转入向“量产市场”衔接的新发展阶段。这一点,是2024年Micro LED微显示行业发展值得注意的一点:

即,以2025年为目标,进一步的Micro LED微显示产品量产计划已经提升到新高度。特别是2024年,蔚来ET9、大众途观L Pro、途锐顶配版、别克Wildcat以及保时捷卡宴等均已搭载Micro LED车灯;Meta在2024年9月发布的Orion、雷鸟发布千元级雷鸟X3,推动Micro LED微显示的AR应用发展……行业需求市场有望逐渐打开,更为Micro LED微显示中上游厂商的“量产”铺平了道路。

总之,2024年Micro LED微显示进一步在技术创新上高歌猛击,并事实性的转入到更大规模量产的准备阶段。轻量化的AR应用和车载数字大灯与HUD将成为首批落地标志性产品。Micro LED微显示产业链距离爆发更进一步。