市场传出,苹果(Apple)的Apple Watch Ultra可能于2024年导入Micro LED面板技术。虽然尚未看见事实发生,但早在元宇宙(Metaverse)话题引爆之初,第三代终极显示技术—微发光二极体(Micro LED)相关技术的研发与应用已备受市场关注,业界也相当关心Micro LED未来是否有机会取代Micro OLED。在第一代平面显示器TFT LCD、第二代OLED独霸市场多年后,第三代Micro LED能否接棒演出,甚至带动面板业转型,众人敲碗期待!


研调机构Quadintel指出,2021年全球Micro LED显示器市场规模为10.41亿美元(约合新台币301亿元),2030年将成长至913.8亿美元(约合新台币2.6兆元),年复合成长率达75.2%,蓝海商机令人垂涎。研调机构TrendForce指出,受惠于苹果(Apple)预计2024年率先导入Micro LED技术于消费性电子产品Apple Watch,2026年至2030年Micro LED技术应用范围有机会扩大到其他装置,如AR眼镜、手机、车用显示。


关于终极显示技术Micro LED的二三事

终极显示技术Micro LED终于不再只闻楼梯响,准备上岸。但是如果将时间拉回个十年左右,可以看到Micro LED产品主攻拼接式大型商用显示萤幕的简史,如Sony在2012年发表的Crystal LED Display原型,55吋显示器就採用了622万颗Micro LED。


三星(Samsung)2021年推出的The Wall商用显示器内建16种神经网路模型,透过AI影像升频与深度学习技术将影像优化至8K解析度;8K解析度、120Hz更新频率及Simple 8K播放功能呈现极为细腻的画质,15,360 x 2,160的画素排列达16K超高解析度,在超过1,000吋的萤幕上展现巨型画布般的磅礡气势。



图一 : 三星(Samsung)The Wall商用显示器。(source:Samsung)
图一 : 三星(Samsung)The Wall商用显示器。(source:Samsung)

2022年底推出的Apple Watch Ultra已经将显示尺寸与亮度规格分別提升至1.93吋与2,000nits,可以满足视野加大与户外清晰阅读的使用需求,Micro LED的应用领域则已扩及AR眼镜。


錼创科技先进技术开发处副处长吴志凌指出,一般的LED尺寸较大,多半提供大型电视墙使用,Micro LED是将LED的结构微型化,移除LED基板,留下磊晶薄膜,移除封装及基板后,LED元件尺寸可以缩小至50μm以下。Micro LED显示器结合LED微型化与阵列化技术,以巨量转移方式键合到含电路结构设计的驱动背板上,符合不同显示器画素尺寸,因此,微米级Micro LED晶片适用于手錶、手机、AR/VR、电脑萤幕、电视、车用等领域的应用。


三代显示技术比一比

微型显示技术包含硅基液晶技术LCoS(Liquid Crystal on Silicon)、数位投影技术DLP(Digital Light Processing)、雷射光学扫描技术LBS(Laser Beam Scanning)、Micro OLED、Micro LED等。


以同为自发光(Self-Emissive)显示器的Micro OLED与Micro LED来说,Micro OLED的优点包含自体发光、视角广、高亮度、高应答速度、高流明效率、低功耗、低成本、全彩化、面板厚度薄、使用温度范围大、可制作大尺寸及可挠曲性面板,而且沒有TFT LCD的残影、画面跳动现象,制程也相对简单。


Micro LED的优点则包含反应速度快、高亮度、低功耗、寿命长、效率高、色彩饱和度高、大视角等,尤其在阳光下影像不会模煳,对于新一代智慧型穿戴装置来说是一大利多,而且相当省电,耗电量约为LCD的10%,OLED的50%。


OLED的缺点在于亮度不够,智慧型装置须具备轻薄、高解析度、高亮度等特性,Micro LED所拥有的超高亮度是受先天材料限制的Micro OLED难以企及。以完全透明的AR智慧型眼镜来说,必须搭配光波导技术,而光波导会带来极高的显示器原始亮度损耗,拥有高亮度优势的Micro LED因此具有更为弹性的施展空间,而未来全透明的AR眼镜及相关应用仰赖Micro LED显示技术的可能性极高。


吴志凌表示,Micro LED具有以下优势:可自体发光,比LCD更省电;亮度更高;可以做到更小,有更高的解析度;寿命更长;反应速度快,可应用于电竞等高阶显示器领域;应用更弹性多元。


TFT LCD的优势在于制造技术成熟,在各种尺寸显示器应用上具有成本优势,缺点在于非自发光显示机制,须搭载背光模组,因此在耗电、体积、对比与挠曲性等方面受到不小的限制。OLED属于自发光型显示机制,沒有前述TFT LCD的劣势,而且产品轻薄、显示对比性佳,也具有挠曲折叠功能,但劣势在于元件老化问题与产品使用寿命较短,二者的缺点却可以由Micro LED补足。


@表格:表一:TFT LCD、Micro OLED与Micro LED的比较
















































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TFT LCD



Micro OLED



Micro LED



背光源



LED背光模组



自体发光



自体发光



显示效果









晶片尺寸



>300μm



约100-200μm



<30μm



耗电量









量产成本









应用领域



中低阶电视、笔电、掌上型装置、智慧型手机等



高阶电视、智慧型手机等



高阶电视、智慧型穿戴装置等