近年LED產業最熱門的兩大話題,不外乎是VCSEL及Micro LED兩大創新應用。

其中,VCSEL的商用化腳步走得相當快,市場預期Apple將會在iPhone 8的3D Sensing模組中,採用VCSEL零組件。至於Micro LED,雖然短期內在技術上仍面臨瓶頸,難以實現商用化,但SONY推出CLEDIS顯示面板,以及Apple併購LED廠LuxVue,依然成為眾人目光的焦點。

VCSEL:照亮3D Sensing的未來

隨著iPhone 8 (OLED)前鏡頭導入3D Sensing功能,不僅吸引眾多投資人的目光,廠商也積極搶進。根據TrendForce預估,2017年3D Sensing市場規模將達15.33億美元,YoY +703%,且未來幾年都會維持高速成長 (詳見【圖一】)。

【圖一】3D Sensing市場規模 (2016~2020F, TrendForce, USD Million)

3D Sensing模組主要包含三個部份:

  1. 光發射模組:包括IR LED/VCSEL、繞射光學元件 (DOE)、晶圓級光學鏡頭 (WLO)……等。
  2. 光接收模組:包括CMOS Image Sensor、CIS、Filter……等。
  3. 鏡頭模組、距離感測器。

而LED廠商能掌握的商機,就是在IR LED及VCSEL。理論上,這兩種元件的製程非常相近,但VCSEL具有光源集中、投射距離遠、耗電量低、散熱設計容易……等優勢,預期未來VCSEL將成為市場主流。

目前,3D Sensing主要應用於消費性電子產品,支援人臉辨識、螢幕解鎖、電子支付,並提升自拍的使用體驗,未來也可望應用於AR/VR。此外,在智慧工廠的時代,機器人也需要大量的感測器,提高運作效率與靈活性,預期VCSEL也會佔有一席之地。

Micro LED:新世代顯示技術

Micro LED是LED陣列結構,將LED晶粒尺寸縮小至100um以下(傳統尺寸的1%),再透過巨量轉移技術,讓RGB LED吸附至電路基板上,讓螢幕每一個像素點都有獨立發光的能力,藉此達到極高的色彩飽和度。

由於Micro LED基本原理與OLED相同,都是採取自體發光技術,但畫質、亮度、耗電量表現皆優於OLED,不僅能達到4K2高畫質,也沒有在陽光下看不清楚的問題,且耗電量只有OLED的50%、TFT-LCD的20%,被譽為「終極顯示技術」。

【表一】TFT-LCD、OLED、Micro LED比較

儘管Micro LED在各項表現堪稱完美,但量產初期成本居高不下,降低了商用化的可能性。

所幸,超大尺寸顯示螢幕對解析度的要求較低,超小尺寸則是螢幕面積小,兩種規格使用的LED顆數較少,改善了Micro LED的成本劣勢。因此,在Micro LED耕耘多年的兩大領導廠商 ── Apple、SONY,分別以這兩種規格為發展目標。

Apple於2014年併購LuxVue,取得多項Micro LED技術專利,主要是看上LuxVue在巨量轉移技術的優勢,將提供Apple未來發展Micro LED的潛力。市場認為,未來Apple會將Micro LED用在Apple Watch,根據Apple Watch的面板尺寸,推估使用量約28萬顆晶粒。

SONY則是在2016年發表拼接型顯示螢幕CLEDIS,並在2017年CES展覽推出更新版CLEDIS,掀起Micro LED應用在超大尺寸螢幕的話題性。以2017年版本的「CLEDIS」來說,螢幕解析度僅15 ppi,單片模組使用量約35萬顆LED晶粒。

此外,無法取得充足OLED料源的中國Smart Phone品牌廠,以及在OLED技術之爭落敗的台灣TFT-LCD、LED產業,為突破Samsung在OLED設下的壁壘,皆積極研發Micro LED,希望能掌握反攻契機。

但Micro LED的技術瓶頸極難突破,尤其巨量轉移(Mass Transfer)更是最大關鍵,舉例來說,由晶電、友達、聯電合資的錼創科技,在巨量轉移技術上已有初步成果,市場曾經傳出Samsung有意斥資45億元併購,顯示巨量轉移技術在Micro LED實現商用化的價值。

市場預期,Micro LED實現商用化的時程,將落在2022~2023年,對供應鏈的貢獻度緩不濟急。故台灣LED業者,由晶電領頭,決定先從Mini LED發展,避開巨量轉移的技術障礙,希望將量產時程推前至2018年。

定錨觀點

前幾天,市場傳出巨量轉移技術有所突破,Micro LED實現商用化的時程可提前至2020年,目前Micro LED屬藍海市場,尚未實現標準化批量生產,領先投入開發的廠商享有競爭優勢。

然而,對於一個至少還要3年才能實現商用化的技術,相關供應鏈卻已領先反映,投資人還是要審慎思考,未來在技術實現商用化後,還能帶給股價多少空間。


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