Micro LED:一场缺乏主导者的“赌注”

    2016年下半年以来，Micro LED的概念风声水起。成为不时搅动OLED主导的次世代显示大潮的异类玩家。那么Micro LED到底是什么？Micro LED大潮之中，谁在拼力相博，谁在隔岸观火，谁在窃窃暗语呢？

    Micro LED——谁在发声

    在Micro LED概念上，最大的声音是苹果。Apple Watch 3将采用Micro LED显示面板的消息，是这个行业最近最大的“兴奋点”。

    的确，苹果却曾大价钱收购过Micro LED研发公司LuxVue。但是，那是2014年的事情。这次收购苹果也许储备了一些技术、专利和研发能力。不过直至今日，苹果并未拿出“可用的样品”。按照一般规律，从原形研发、样品研发、试产研发到量产爬坡和堪用，至少需要数年之久。Apple Watch 3估计是等不及的。

    更为重要的是，苹果方面的消息，大多数是二级、三级消息，甚至小道消息。一直缺乏苹果战略层的消息和表态。也就是说，可能的情况是，苹果只是把Micro LED作为一个武器库中的库存而已。且现在，显示技术上苹果正在做的事情是OLED替代LCD。

    Micro LED概念另一个大佬是三星：不过，三星出价1.5亿美元，收购Micro LED厂錼创科技的新闻已经被辟谣。作为全球最大的显示巨头，同时也是LED产品制造商，三星如果说丝毫不关注Micro LED显然不正常。但是，对比三星在QLED上的战略高调，在OLED上2000亿人民币的投资，三星Micro LED的“小道消息”几乎可以忽略。

    再说另一家Micro LED巨头，索尼。2012年索尼展示了0.5级别间距的微间距LED产品。但是，索尼真正上市的却是2016年的1.2间距的产品。索尼也有过类似“技术不是问题，但应用市场还需要酌情考虑”的表态。即作为一个显示大厂，索尼的市场理性，要比媒体报道的耸人标题冷静的多。

    事实上，在Micro LED上真正的、高度的、官方的、长期一致性的“高调”表态的单位只有一个：“台湾工研院”。不过，对此，一个显然的事实是，在次世代显示上OLED、QLED台湾都已经落后韩陆企业，甚至进度不及日本企业。在韩陆资本数千亿人民币的投资之下，台湾为其未来显示产业的生存，独辟蹊径的支持Micro LED，本质上是“下下策”。即，台湾工研院的支持，只是“逼不得已要做些事情后的‘从易’”原则。

    当然，很多媒体指出晶电、隆达、欧司朗、日亚化、CREE、三安这样的LED厂商都表示在做Micro LED研发。但是，这个支撑团体的力量主要集中在LED发光晶体这一层。而制造超微型的LED发光晶体（10um级别），应该说是整个Micro LED产业链中最为成熟的部分之一。即LED厂，可利用现有设备技术和研发实验室，在不增加多少投资的情况下，成功开发Micro LED需要的白色和彩色晶体颗粒。这些LED外延片产业段的企业在Micro LED上的地位，类似于默克、住友化学、三菱化学在OLED产业上的地位。

    综上所述，Micro LED阵营呈现的是分散的基本状态。且其中巨头们的消息都是二线化的，缺乏战略层的宏观表态。作为积极的LED晶体企业，则“所需投资和努力不多”、“所负责产业链环节难度不大”。这直接决定了Micro LED是一个“群虾舞龙”的产业，缺乏形成大规模的、快速市场化的领头羊。

    Micro LED产业链如何，难点在哪里

    对于一个Micro LED显示产品，他的基本构成是TFT基板、超微LED晶粒、驱动IC三大块。这三者有一个共同的特点，即大量继承于已有的液晶和LED产业。因此，台湾工研院认为，他们具有整条产业链的优势。

    但是，具有同样产业基础的地区还包括韩国、我国大陆、日本。其中日本在上游材料和设备上的领先性和完善度，要远超过我国台湾地区。不过，日本同仁对Micro LED的兴趣可没有台系产业那么高涨。

    为什么其它具有相当或者更好产业基础的地区，在Micro LED的热情上低于台系呢？答案分成两个层次：第一是，大陆、韩国和日本显示企业，现在最忙的事情是OLED。第二，Micro LED有一个其他电子行业几乎不会用到的高难度工艺——巨量微转移（也叫巨量转移）。台湾Micro LED产业最大的动作之一，即是2016年12月以台湾工研院为牵头单位，成立“巨量微转移”产业联盟。

    “巨量转移”是一个什么技术呢？简单说就是在指甲盖大小的TFT电路基板上，按照光学和电气学的必要规范，均匀焊接三五百，甚至更多个红绿蓝三原色LED微小晶粒，且允许的工艺失败率是有几十万分之一。——只有达到这样工艺的产品，才能真正应用到Apple Watch 3等产品上。

    对于Micro LED的工艺问题，很多人认为，可以从传统LED屏中摄取经验。但是，Micro LED与传统led显示产品差别巨大。与传统LED显示屏比较，Micro LED的差别主要在于：1.精密程度数十倍的提升；2.集成工艺从直插、表贴、COB封装等变成了“巨量微转移”；3.缺陷可修复性几乎为零；4.背板从印刷电路板，变成了液晶和OLED显示所使用的TFT基板，或者CPU与内存所采用的单晶硅基板。

    即与传统LED显示屏比较，Micro LED在晶粒、封装、集成工艺、背板、驱动等每一个方面都不一样——所以，可以看到Micro LED产品的火热没有得到任何一个传统LED大屏厂商的表态。

    事实上，除了晶粒、TFT背板、IC这些“元组建”，继承于LED晶粒（如三安）、半导体显示（如京东方）、IC设计企业（如聚积、奇景）等之外，Micro LED正真的核心则是“如何将这些元件集成”，即“巨量转移”技术。后者是整个行业的命门。如果有企业要牵头Micro LED产品，最需要的即是从这里入手。

    对此，目前比较确切的消息是：今年2月份Mikro Mesa与重庆惠科携手打造了两岸首座Micro LED面板实验室的合作。该实验室计划在今年底完工，2018年制造出全彩色Micro LED样品。Mikro Mesa目前在LED微晶粒上具有领先的研发技术，传闻能做到3UM。惠科则建设有A-SI LCD生产线，具有TFT背板等方面的技术资源。二者合作的目的是，利用近可能现成的资源突破“巨量转移”技术。

    不过，即便是这种比较深入的项目其对Micro LED的产业时间表预期亦不能乐观：2018年实现全彩样品，距离真实商业应用还有多远依然不好说。以OLED为例，实现全彩，到目前手机行业的大规模认可，中间走了二十余年。且，惠科、Mikro Mesa都是显示圈新手，二者关注Micro LED颇有企图“四两拨千斤”弯道超车之意。

    综上所述，从元件角度看，Micro LED在TFT、IC、LED晶粒上都不具有难度；但是从工艺和产业进程看，巨量转移横亘在Micro LED愿景与现实之间，短期难以彻底跨越。

    如果成功，Micro LED将怎样改变显示产业格局

    现在，媒体动辄以《Micro LED产业化:苹果/三星等巨头积极抢进布局》这样的标题，为Micro LED造势，背后是媒体对既有显示产业格局可能被颠覆的“担忧”。不过，笔者说：你们有些过度担心了。

    首先，从基板看，Micro LED需要的是电流驱动的TFT结构。这既是国内目前大规模量产的低温多晶硅和金属氧化物TFT技术。代表厂商京东方、深天马、华星光电、中电子、三星、LG、夏普、群创、友达。当然，也有些方案中，Micro LED利用单晶硅基板，cmos电路驱动结构，不过这种方案的成本不低，且无法在手机、电视等尺寸的屏幕上应用，不可能成为“大发展后的Micro LED”的主流。

    更为重要的是，Micro LED在采用例如京东方TFT背板的时候，其对液晶乃至OLED显示屏生产线的继承性高到70%。即，半导体显示产业已经有的万亿资产中，大部分会被继承下来。这一庞大的资产包也决定了Micro LED不是“另开新天地”，而是既有液晶显示产业链的次世代升级——即，即便Micro LED极大的成功，今天的显示圈巨头们亦依然会“稳坐钓鱼台”。

    其次，Micro LED、oled、QLED作为次世代显示方案之争，他们的关键差别不在于IC、光学材料和薄膜、TFT等产业环节，而在于“最终发光体”方面。上文提到三安在Micro LED中的地位，类似于默克在oled行业的地位。即，真正的竞争，尤其是替代性竞争来自于LED晶粒。

    在传统的液晶显示时代，显示器需要一个独特的背光源组件。包括手机和电视机都是如此。但是OLED和QLED时代这个背光源就不需要了。液晶的背光源最核心的部分即是LED发光灯珠。如果次世代显示是OLED和qled的天下，也就意味着LED产业链，除了工程大屏、投影光源外，基本告别大众显示（手机、PC和TV）领域。这会是一个巨大的市场损失。

    同时，在LED的另一个应用空间，照明领域，随着LED发光效率的提升（过去五年从50流明每瓦，发展到了近200流明每瓦），实际潜在市场对晶元、外延、封装等上游产能的消耗也是大幅降低的。

    以上两点形成了LED产业链的一种危机感。即如何消化过剩的晶元和外延产能。现在，比较看好的领域就是“显示”：包括小间距LED和本文讨论的Micro LED。正因此种危机的可能性，从产业角度看，LED行业明显比TFT行业对Micro LED更为热情。

    第三，从IC端看，笔者只有一句话，液晶、OLED、QLED或者Micro LED，IC设计者都需要一样的创新和发展。这些显示技术的区别，不构成IC产业的革命。

    当然，还有一个重要的事情要说：液晶、OLED、QLED、Micro LED的核心上游设备。大尺寸oled和QLED走的路线是喷墨印刷，中小尺寸OLED走的路线是蒸渡，液晶产品则是成盒灌注工艺，Micro LED需要的是“巨量转移”。所以，在对发光体具有针对性的工艺环节，这几个技术的设备厂商具有“市场替代性”。

    通过以上分析，可以看到Micro LED的产业链特点是既有继承也有创新。其中最核心的是LED外延企业和巨量转移设备商的地位。

    不过对比细分研究，笔者更愿意从更大的场景看Micro LED的意义：我们可以将下一代显示理解为自放光时代（区别于液晶的背光时代），OLED、QLED和Micro LED只是不同的自发光材料，他们都要“生长”在TFT基板之上——无论是谁胜利，死掉的都是液晶，却亦都从液晶产业继承至少70%的产业链和设备设施。

    这个宏观理解，也就可以解释为何现今真正的显示行业巨头们，对Micro LED的关注不够的原因：对比Micro LED在巨量转移上的困难和产业发展阶段，OLED和QLED的成熟性、可行性、风险度都更为友好——从易避难，逐步实现自发光显示，最优的选择当然是今天最火的OLED。至于Micro LED，那是第三位的备选方案。

    台湾业者的努力，Micro LED能否后发制人

    目前，全球显示行业对Micro LED最热衷的莫过于台湾业者。这与台湾显示行业在OLED项目上的落后有必然关系。台湾显示界希望利用Micro LED的成功对大陆和韩国的OLED战略实现弯道超车。

    但是，作为一项新技术，是否能成功需要从产业基础和研发难度上做出基本衡量，而不是Micro LED几乎逆天的节能性能这类技术优势。——即关键的、不可绕过的短板，决定命运。

    从产业基础看，LED、TFT、IC都不成问题，这一点上文再三说过。但是，从需要攻关的研发难点看，巨量转移不是一个容易啃的骨头。一方面，显示系统今天的发达程度，决定了Micro LED必须以很高的起点，突破巨量转移技术：1.避免Micro LED的高亮化，晶粒可能需要很小，例如5um，这样小的器件做电气结构上的焊接，保持百万级别的有效性，难度可想而知。2.处于液晶、oled竞争时代的Micro LED，必须有可行的市场经济性。虽然Micro LED能够让显示屏能好大幅降低，但由此带来的节能效果应该与其成本增加成比例。这两点概括起来即是，巨量转移，不仅要克服“巨大的量、超微小的结构”，还要一上来就有很好的“成熟性”。

    更为重要的是，巨量转移课题是电子产业的一个全新课题。没有多少可参照的经验可以利用。这决定了这个工艺路线的研发难度进一步提升。

    回想液晶称王的显示时代，也有过等离子、sed、场致发光等不同技术路线的竞争。但是，在液晶的规模和成本优势下，各个都很快败下阵来。这一点也是台湾同仁要认真考虑的问题。从技术进步看，不断的发展的显示技术不是Micro LED的专利。面对规模更为庞大、支持者众多、资金充沛、技术不断进步的OLED和qled, Micro LED作为第三路线，在竞争上已经是最危险的选择。

    所以，笔者不认为研发Micro LED是一件坏事情：多元化的尝试，才最有利于找到最优解。但是，从产业化角度看，Micro LED不值得简单的看好。在OLED已经砸下重金的今天，抓住主流是显示企业生存的基本面和紧迫点，Micro LED作为可能选项，更多的应该是未来的某种可能性的储备，而不是确切答案。这也是为何Micro LED行业一直没有真正的行业巨头来做龙头，带领大家奋斗的原因。