Micro LED兼顾了OLED与LCD的优势为什么不能量产?
、 Micro LED成本不断下降作为新型显示技术之一,Micro LED兼顾了OLED与LCD的优势,但却存在难以量产、成本高昂的缺点。根据市场调研机构公布的最 新研究结果,目前10-14英寸的Micro LED面板,其成本可以达到6000-10000美元/块。这意味着,一块10-14英寸的Micro LED面板,成本价最 高可以达到人民币71800元左右。高昂的成本阻碍了Micro LED的发展,因此Micro LED成本下降打开市场空间是必然的趋势,不少企业已经在芯片上做文章。
首先,Micro LED使用的是小于100微米的芯片,理论上说,芯片越小物料成本越低,据预计,未来四年期间,Micro LED芯片所能达成的成本降幅,每年至少在20%至25%,所以缩小芯片尺寸是降低成本的第 一个方式;其次是降低材料成本,有的企业改进Micro led显示屏所需的材料,寻找更经济、可持续的替代材料,以降低原材料成本。目前市场上使用的是PCB板居多,成本占比也比较高,为了解决这个问题,如京东方、利亚德等企业研究玻璃基板等代替PCB板来降低成本。
02 巨量转移技术和红光亮度取得突破
Micro LED的最大挑战之一是良率问题。各家厂商正在全力以赴,试图解决这一关键问题。现在,值得期待的是激光转移技术,它的良率远高于传统的印章转移技术。巨量转移技术曾被视为瓶颈,巨量转移的难点在于,如何提升转移良率到99.9999%(俗称的「六个九」),且每颗芯片的精准度必须控制在正负0.5μm以内,但在过去两年里已经取得了显著改善。今年5月,雷曼光电表示巨量转移技术问题已解决,Micro LED用于家庭超大屏已没问题,但是用于AR领域还要进一步突破。
a) 滚轮转印设备示意图;b) 转印制程(左到右),器件从供体释放到转移头,再被放置到接收芯片上
日前,英国斯特拉思克莱德大学近期宣布开发Micro LED新型巨量转移技术,研究人员表示,透过连续滚轮转移技术,可以实现Micro LED的巨量集成,可在一次转印中转移一个320x240像素阵列,相当于75000颗以上的Micro LED,相对位置精度达亚微米级,而且能够保持像素阵列的几何结构,像素空间定位误差与设计布局的偏差控制1μm以内。
2023年10月8日消息,Micro LED技术大厂上海显耀显示科技Jade Bird Display(以下简称“JBD”)宣布,其自主研发的0.13英寸Microled红光芯片亮度突破100万尼特大关,再次刷新业界纪录。据介绍,本次红光实现100万nits亮度,得益于JBD在多项技术上的重大突破,包括在材料生长技术、非辐射复合抑制技术及光束发散角控制等方面。
03 新型封装技术表现亮眼
MIP成为Micro LED的理想选择。MIP(Micro LED In Package)是一种新型封装技术,其工艺流程为:将Micro LED芯片通过巨量转移技术转移到载板上,进行封装,切割成小封装体,再将小封装体分光混光,接着再进行贴片工艺,同时可支持屏体表面覆膜,并完成显示屏的制作。
MIP具有可混光、高均匀性、无Mura效应,无需经过高成本的返修,直接进行测试分选,减少点测分选难度等多方面优势。同时,MIP针对大尺寸Micro LED规模化量产的兼容度,以及终端显示屏厂商的接受程度,都有着独特的优势。在更小间距、更大尺寸的终端显示应用场景,MIP能规避良率、墨色一致性、均匀度、检测返修、成本等多方面的核心瓶颈,成为Micro LED显示屏生产的理想选择。
·对于LED芯片尺寸的要求,通常情况下,SMD和COB只能封装双边尺寸大于100μm的LED芯片,MIP可封装的LED芯片尺寸可在60um以下;
·在灯珠尺寸方面,一般情况下,主流的SMD尺寸多是在1010以上,而与之对应的MIP目前的主要尺寸都小于0808;
·在显示层面,MIP的点间距可以做到最小,其次是COB,SMD在点间距方面受到的限制较为明显;
总体而言,在LED芯片尺寸、电气连接、对比度、贴装环节、可修复性、平整度、混灯分bin等方面,MIP均优于SMD、COB。由此可见,MIP适用更小的芯片,减小间距和降低成本的空间更大,未来Micro LED的趋势确定,MIP优势明显。
04 Micro LED新产品层出不穷
今年利亚德发布新一代Micro LED 8K(P0.6)超高清显示屏,使用Micro LED芯片、倒装技术、MIP无焊线封装工艺,实现发光芯片的巨量转移。
7月19日,利亚德首次展出最 新技术成果——Micro LED透明屏(P0.6)。采用微米级全倒装无衬底Micro LED芯片,该款芯片尺寸仅20*40μm,为全倒装无衬底Micro LED芯片,发光效率高,发光角度大,巨量转移良率高。
9月份消息,利亚德P0.9间距Micro LED电影屏(长3.8米,高2米)正式通过DCI权威认证,成为全球首块影院级Micro LED产品。
10月26日,雷曼光电宣布其Micro LED显示技术研发取得又一次重大突破,携手沃格光电正式推出全球首款PM驱动玻璃基Micro LED显示屏。这款雷曼PM驱动玻璃基Micro LED显示屏使用沃格光电推出的TGV玻璃基板和雷曼光电独有的新型COB封装专利技术,工艺更简化,大幅降低了Micro LED显示屏制造成本。同时,高性能PM驱动IC在灰度等级、刷新率、低灰画质、功耗等方面拥有优异的性能。采用PM驱动玻璃基的Micro LED显示屏极其轻薄、平整度极高、功耗非常低、散热很快、色彩还原度超高,是兼顾显示效果与成本的极具性价比的产品。
9月30日,辰显光电宣布成功点亮全球首款102英寸P0.5(像素间距0.5mm)TFT基Micro LED拼接屏。这款新品采用25微米LED芯片,搭载国内首款自主开发Micro-LED专用驱动IC,全球首次达到10bit色深,同时可以实现240 Hz高刷新率以及60微米以内的无缝自由拼接。此外,这款拼接屏还同时具备高亮度、高对比度、高色彩饱和度、长寿命等卓越特性。
结语
市场上普遍认为,当前Micro LED处于大规模商用的萌芽期,它的市场爆发要到2025年后。即使当前还难以判断哪一年Micro LED可以实现大规模商用,但众多屏企投入Micro LED产业链的局面有利于推进这一进程,提供最 佳解决方案。零组件的改善、制成最 佳化匹配、设备的技术突破,在量产与应用多元化的吸引下,2024年将有更多厂商投入该领域的发展,在健全供应链的同时,也进一步优化Micro LED的成本架构。
由于各个世代的技术均有对应的目标市场,未来几年内不太可能出现某个技术一家独大的情况。不过可以肯定的是Micro LED就是未来显示技术的黄金赛道,提前布局相关技术的厂商将持续受益。