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行業專家預言:今年下半年Micro LED有望實現量產?

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2019-06-09 作者: 來源:廣東LED 瀏覽量: 網友評論: 0
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摘要: 自從蘋果收購LuxVue之后,Micro LED成為行業關注焦點。不少行業人士更是預言,今年下半年Micro LED有望實現量產。與此同時,企業們對于Micro LED的專利布局也在加快……

  自從蘋果收購LuxVue之后,Micro LED成為行業關注焦點。不少行業人士更是預言,今年下半年Micro LED有望實現量產。與此同時,企業們對于Micro LED的專利布局也在加快……

  1、蘋果

  根據Patently Apple消息顯示,美國專利商標局(the US Patent and Trademark Office)最近公布蘋果獲得幾項新專利,其中,有兩項分別關于Micro LED芯片轉移和結構,還有一項關于搭配全息元件的頭戴式系統。

  

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  圖12B是包括載體晶片和微pn二極管的Micro LED結構陣列的橫截面側視圖。每個單獨的微pn二極管#150被示為具有錐形或圓角的一對同心正方形,每個正方形具有不同的寬度,對應于微pn二極管的頂部和底部表面的不同寬度,以及相應的從頂部和底部表面的錐形側壁跨越。

  圖13詳細描述了將Micro LED結構從載體基板拾取和轉移到接收基板的方法。

  關于Micro LED轉移技術的專利名稱為《Micro LED顯示屏》(Micro LED Display),展示了一種Micro LED結構,此結構在粘合層與微p-n二極管之間具有金屬薄膜層,還有一層共形的芯片阻擋層。這種結構使得芯片在轉移的過程中能夠實現相變,并使Micro LED芯片能夠在接收基板上進行接合。

  此前《韓國先驅報》報道稱,根據韓國政府的資料,在過去十年時間里,蘋果一共申請了11個Micro-LED相關的專利。另外,蘋果早在2014年收購的研發Micro-LED技術的LuxVue科技公司則申請了23個專利。也就是說,蘋果一共掌握的Micro-LED專利數量多達34個。據悉,這些專利涵蓋Micro-LED面板的各種技術,比如芯片結構、控制系統、Micro-LED面板的控制搬運過程等等方面。

  2、三星斥巨資購買Micro LED相關專利技術

  根據業界資訊,三星顯示(以下稱為SDC)從韓國國內研發團隊花費近100億韓幣(約合5776萬人民幣)買下QD-OLED和Micro LED發光效率提升專利技術。前所未有的投資金額引起業界轟動。

  根據業界資訊,SDC近日花費100億韓幣(約合5776萬人民幣)從國民大學Do Yeongrak教授買下相關技術專利。具體專利數量和內容暫未進行透露。

  雙方計劃簽署NDA后進行技術開展,技術雖然并非是可直接量產的應用技術,但技術成功可行性較高,屬于未來顯示面板革新性技術,SDC選擇花費重金買下。

  SDC最為看重的技術就是提升光效率的技術。教授團隊持有提升超小型LED元件電極效率的技術、提升超小尺寸LED電極assembly光效率的技術等多項專利。而部分專利是由Do Yeongrak教授團對研發,由SDC進行專利申報。

  相關技術可應用于QD-OLED與Micro LED。現SDC正籌備QD-OLED作為新一代大尺寸顯示面板技術。Micro LED雖是由三星電子主導開發,但SDC考慮其應用性,進行了戰略性大規模投資。提升光效率是新一代顯示面板量產核心技術之一。需要通過新的材料、制程等確保穩定和更高的光效率。

  業界震驚于SDC此次非常規的大手筆投資。有位韓國大學教授評論:一般來說20~30億(約合1155~1733萬人民幣)的專利轉讓費已經算是巨額,SDC既然是選擇投100億就意味著其技術有潛力創造出數十倍或是數百倍的價值效率。而也有教授認為,韓國大企業相較于國外企業在創投企業和研發團隊投資實屬吝嗇,此番SDC投資可以說是開創了歷史先例。

  對此專利持有團隊Do Yeongrak教授因此事相關到某企業,所以三緘其口。(來源:CINNO)

  3、京東方獲得一項發明專利

  由于Micro LED技術難度較高,至今大部分產品還處于樣品階段。其中巨量轉移是一道難以逾越的關卡。因為轉移Micro LED的過程較繁瑣,導致Micro LED顯示面板的制備過程復雜且制備效率較低。

  近期,國家知識產權局公布了京東方《微型LED的轉移設備、顯示基板的制造系統及制造方法》發明專利申請。

  

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  從該發明專利申請可以看出,京東方提出了一個更加高效的巨量轉移方案——主體結構上陣列設置有多個磁吸單元,且該多個磁吸單元的排布方式與陣列基板中多個指定像素區域的排布方式相同,每個磁吸單元可以吸附一個微型LED。

  

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  該轉移設備可以同時吸附多個微型LED ,并將吸附的多個微型LED一次性向陣列基板轉移 ,因此與相關技術相比,簡化了顯示基板的制備過程,提高了顯示基板的制備效率。

  4、Mciro LED專利布局概況

  據賽迪研究院2019年研究報告,目前全球Micro LED的開發機構已經超過140余家。Yole Développement 專利研究報告顯示,華星光電、京東方、 中科院長春光機所、歌爾股份是中國大陸Micro LED研發較為活躍的企業和機構。此外,三安光電等企業已布局了Micro LED產業,三安光電將Micro LED視作未來重點發展方向。

  

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  市場研究機構Yole Développement2018年調研報告表明,全球共有125家企業和組織參與了Micro LED顯示技術研發,截至2017年底,已申請1495件Micro LED相關專利。其中,628項專利已獲批準,780項正在申請中。其中,美國、中國大陸、中國臺灣、日本、韓國、加拿大等國家及地區的企業研發積為積極,專利申請量排名靠前。

  從專利內容來看,當前Micro LED顯示技術主要集中于像素轉移和裝配。目前已有50多位專利申請人提出了各自的解決方案。這些方案大致可以歸納為微機電系統(MEMS)、彈性印章(Elastomer Stamps)、流體傳輸(Fluidic Transfers)和膠帶法(Sticky Tapes)等幾種主要類型。相比而言,與Micro LED缺陷管理和測試相關的專利申請量較少。

  Micro LED的產業化技術主要分為芯片制備、薄膜轉移和色彩實現三個方面。其中,芯片制備方面技術主要包括外延生長和芯片制造;薄膜轉移方面關鍵技術主要包括轉移鍵合、傳感測試和缺陷修復;色彩實現方面關鍵技術主要包括色彩轉化、像素驅動和光學抽取。

  5、2017 Micro LED關鍵技術專利分布

  

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  Yole Développement報告顯示,像素驅動、轉移鍵合、芯片制造和光學抽取是Micro LED的重點技術,相關專利占比分別為28%、26%、17%和10%。

  從專利申請量角度分析,Micro LED產業化結構主要包括初創企業、OEM廠商、顯示屏制造商、科研院所、LED制造商和半導體企業。其中,初創企業、顯示屏制造商和OEM廠商的活躍度較高,技術專利占比分別達到28%、22%和19%。

  根據臺灣工研院技轉法律中心皮欣霖在《從專利分析看Micro LED全球趨勢》一文(源引自“材料世界網”)中指出,觀察至2018上半年公開期間競爭力的變化如下:

  

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  1、APPLE雖還在領導者的地位,但其優勢已不甚明顯,如2016-2017年韓國大量申請專利案件,Samsung強力補足專利組合強度,在 2018年上半年公開階段已來到領導者的位置,強勢的企圖心的驅使和努力加速布局專利已快超越APPLE。

  2、原本最早投入Micro-LED領域的SONY,在2017年就漸往領導的地位邁進,至2018年分析目前資料顯示:SONY持續擴展專利組合強度,在此領域可謂是第三大強申請人。

  3、Epistar及BOE仍維持在遠見者的地位,但2018年此兩家持續加強專利組合強度,持續維持在此領域全球發展的競爭力。

  4、并購Google的Alphabet集團,首度進入全球前20競爭版圖的行列,就漸漸往挑戰者的地位靠近,除了集團的雄厚資本,專利組合強度也在2018年專利資訊公開后大放異彩,往后走向值得關注。

  5、Seiko Epson經營投資策略其一則是朝向Micro-LED顯示發展,也是在2018年專利公開后,初次在此前20大競爭版圖中亮相即從跟隨者漸往遠見者前進,后續聲勢看漲;在2017年之前就悄悄布局的Intel,原本就是國際知名品牌大廠,往高階頭戴式顯示器與AR/VR終端產品積極布局,在2018上半年的整體競爭力具備了接近遠見者與領導者的優勢,對于日后縮短Micro-LED商品化時程也是一個非常關鍵的角色。

  6、Sanan先前也屬持續布局之重要申請人,在2018年躍升為遠見者,和韓系廠商特性類似,在2016-2017年大爆發地,專利組合強度在2018年突飛猛進。

  7、2017年底前,X-celeprint與Playnitride兩家新創公司原來位于遠見者的區塊,2018年在各大申請人積極增強專利組合強度的狀況下,專利能量相比之下退回到追隨者的區塊。

  8、至2018上半年,AUO和Innolux相較2017年底前之競爭力,依然處在追隨者的地位,且專利強度有稍嫌減弱的趨勢。

  那么半年以后的現在,各大廠商的競爭力格局是否已發生變化?在Micro LED專利布局上,誰是領導者,誰是挑戰者,誰是遠見者,誰又是追隨者?


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