262期
2020 年 06 月 10 日
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Micro LED技術,即將引爆顯示器產業革命
蔣士棋╱北美智權報 編輯部

去年下半年,台灣媒體就披露蘋果在桃園龍潭趕工建廠,秘密進行Micro LED的研發。這項新顯示器技術帶來的震撼,將不亞於當年TFT-LCD替換掉CRT的強度,使得蘋果在內的許多國際大廠在近十年爭相投入技術和專利佈局。

蘋果公司(Apple Inc.)向來很勇於「超前部署」新世代技術在自家的產品上,例如藍芽通訊(Bluetooth)、Type C連接埠、固態硬碟(SSD)……都曾經得到蘋果大力相挺;而目前最被蘋果看好、正大力研發中的,就是新一代的顯示器技術:Micro LED。

自從映像管(CRT)完全被液晶螢幕(LCD)取代,顯示器產品的多樣性大增,也引爆了全球消費者的購買慾望。在經過將近二十年的產業競爭後,除了價格以外,「薄型」、「能耗」、「色彩度」逐漸成為決定產品優劣的關鍵,而Micro LED在技術上的優勢,就是在能耗與色彩度,大幅超越現有的LCD、OLED。

Micro LED技術優勢,大幅領先現有產品

工研院電光系統研究所微組裝系統應用組組長林建中指出,Micro LED是把微米等級的LED發光體鑲嵌在基板上。他解釋,傳統LCD無法主動發光,必須使用背光模組,但LED擁有主動發光的特性,少了背光源的負擔後,顯示設備的薄度可以大幅提高。

圖1:Sony在2012年推出的Crystal LED Display,是Micro LED技術的先驅

來源:https://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/201201/12-005E/

此外,Micro LED的晶粒(Die)尺寸可以達到100微米,比起當前300微米以上的LED晶粒,可以呈現更細緻、更鮮艷的畫面,能源消耗也比LED更經濟。「現在最大的量產門檻,還是在技術成熟度還有製造成本上,」林建中估計,若在未來數年內能成功克服這些生產面的問題,Micro LED的商機將成為從手機到大型螢幕的新主流。

從歷年專利申請趨勢也可以看出Micro LED的熱門程度。在2010年以前,技術還在早期研發階段,市場主流也還是LCD螢幕,故每年全球的相關專利申請數量僅有500件不到;但從2010年開始,Micro LED的專利申請亮就開始成長,2015年之後更急速攀上高峰,到2018年已經突破了2500件(圖1)。

2015年後,Micro LED專利申請輛急速攀升

圖1:2000年以後全球Micro LED相關專利申請趨勢

資料來源:專利情報的產業競爭策略思維暨下世代新興顯示Micro LED之專利線上研討會,工業總會,2020/06/02

比較各國實力,可以發現雖然還是美、中兩大國在申請國別和申請人國籍上都具主導地位,但韓國、日本甚至台灣的影響力也不容小覷。以申請人國別為例,美、中加起來的申請量占比就將近六成,但韓國、日本、台灣合計也有25%的申請量(圖2);鑒於Micro LED是項還在發展的技術,未來很可能再進一步成長。

圖2:全球Micro LED相關專利地區別申請概況

資料來源:專利情報的產業競爭策略思維暨下世代新興顯示MicroLED之專利線上研討會,工業總會,2020/06/02

如果只看美國的申請人狀況,更能發現台灣其實大有機會。其中,居於絕對領導者地位的,就是2014年收購了LuxVue Technology後,大力投入Micro LED研發的Apple;但緊追其後的其他申請人,也不乏鴻海(Hon Hai)、友達(AUO)、錼創(Playnitride)這些台灣廠商,在申請數量上比起三星、SONY這些大品牌也毫不遜色(圖3)。因此,只要能持續投入研發,再結合製程管理、品質控制的傳統優勢,台灣廠商在新世代的顯示器大戰中,其實握有相當大的勝算。

圖3:美國Micro LED相關專利主要申請人

資料來源:專利情報的產業競爭策略思維暨下世代新興顯示MicroLED之專利線上研討會,工業總會,2020/06/02

 

 

作者: 蔣士棋
現任: 北美智權報資深編輯
學歷: 政治大學企管系
經歷: 天下雜誌記者
今周刊記者

 

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