量產關鍵年進入尾聲,Micro LED進展如何?
摘要:2023年只剩下2個月的時間了,而2023年被認為是Micro LED作為顯示技術邁入量產的關鍵年,Micro LED技術經過多年的研發和改進,2023年將迎來技術的成熟度提高。這包括更高的LED芯片密度、更小的LED尺寸、更高的亮度和更低的能耗......這些技術改進使Micro LED在大尺寸顯示屏上表現出色,滿足了市場需求。
2023年只剩下2個月的時間了,而2023年被認為是Micro LED作為顯示技術邁入量產的關鍵年,Micro LED技術經過多年的研發和改進,2023年將迎來技術的成熟度提高。這包括更高的LED芯片密度、更小的LED尺寸、更高的亮度和更低的能耗......這些技術改進使Micro LED在大尺寸顯示屏上表現出色,滿足了市場需求。
在過去幾年中,Micro LED顯示技術已經實現了從實驗室到商業化產品的關鍵轉變。許多公司已經成功開發出了Micro LED顯示屏原型,并在公共展示中展示了其潛力。這種研發成果轉化的加速將為進一步推動Micro LED的量產做出重要貢獻。在這個關鍵年,Micro LED取得了哪些突破?
01 Micro LED成本不斷下降
作為新型顯示技術之一,Micro LED兼顧了OLED與LCD的優勢,但卻存在難以量產、成本高昂的缺點。根據市場調研機構公布的最 新研究結果,目前10-14英寸的Micro LED面板,其成本可以達到6000-10000美元/塊。這意味著,一塊10-14英寸的Micro LED面板,成本價最 高可以達到人民幣71800元左右。高昂的成本阻礙了Micro LED的發展,因此Micro LED成本下降打開市場空間是必然的趨勢,不少企業已經在芯片上做文章。
首先,Micro LED使用的是小于100微米的芯片,理論上說,芯片越小物料成本越低,據預計,未來四年期間,Micro LED芯片所能達成的成本降幅,每年至少在20%至25%,所以縮小芯片尺寸是降低成本的第 一個方式;其次是降低材料成本,有的企業改進Micro LED顯示屏所需的材料,尋找更經濟、可持續的替代材料,以降低原材料成本。目前市場上使用的是PCB板居多,成本占比也比較高,為了解決這個問題,如京東方、利亞德等企業研究玻璃基板等代替PCB板來降低成本。
02 巨量轉移技術和紅光亮度取得突破
Micro LED的最大挑戰之一是良率問題。各家廠商正在全力以赴,試圖解決這一關鍵問題。現在,值得期待的是激光轉移技術,它的良率遠高于傳統的印章轉移技術。巨量轉移技術曾被視為瓶頸,巨量轉移的難點在于,如何提升轉移良率到99.9999%(俗稱的「六個九」),且每顆芯片的精準度必須控制在正負0.5μm以內,但在過去兩年里已經取得了顯著改善。今年5月,雷曼光電表示巨量轉移技術問題已解決,Micro LED用于家庭超大屏已沒問題,但是用于AR領域還要進一步突破。
a) 滾輪轉印設備示意圖;b) 轉印制程(左到右),器件從供體釋放到轉移頭,再被放置到接收芯片上
日前,英國斯特拉思克萊德大學近期宣布開發Micro LED新型巨量轉移技術,研究人員表示,透過連續滾輪轉移技術,可以實現Micro LED的巨量集成,可在一次轉印中轉移一個320x240像素陣列,相當于75000顆以上的Micro LED,相對位置精度達亞微米級,而且能夠保持像素陣列的幾何結構,像素空間定位誤差與設計布局的偏差控制1μm以內。
2023年10月8日消息,Micro LED技術大廠上海顯耀顯示科技Jade Bird Display(以下簡稱“JBD”)宣布,其自主研發的0.13英寸MicroLED紅光芯片亮度突破100萬尼特大關,再次刷新業界紀錄。據介紹,本次紅光實現100萬nits亮度,得益于JBD在多項技術上的重大突破,包括在材料生長技術、非輻射復合抑制技術及光束發散角控制等方面。
03 新型封裝技術表現亮眼
MIP成為Micro LED的理想選擇。MIP(Micro LED In Package)是一種新型封裝技術,其工藝流程為:將Micro LED芯片通過巨量轉移技術轉移到載板上,進行封裝,切割成小封裝體,再將小封裝體分光混光,接著再進行貼片工藝,同時可支持屏體表面覆膜,并完成顯示屏的制作。
MIP具有可混光、高均勻性、無Mura效應,無需經過高成本的返修,直接進行測試分選,減少點測分選難度等多方面優勢。同時,MIP針對大尺寸Micro LED規模化量產的兼容度,以及終端顯示屏廠商的接受程度,都有著獨特的優勢。在更小間距、更大尺寸的終端顯示應用場景,MIP能規避良率、墨色一致性、均勻度、檢測返修、成本等多方面的核心瓶頸,成為Micro LED顯示屏生產的理想選擇。
·對于LED芯片尺寸的要求,通常情況下,SMD和COB只能封裝雙邊尺寸大于100μm的LED芯片,MIP可封裝的LED芯片尺寸可在60um以下;
·在燈珠尺寸方面,一般情況下,主流的SMD尺寸多是在1010以上,而與之對應的MIP目前的主要尺寸都小于0808;
·在顯示層面,MIP的點間距可以做到最小,其次是COB,SMD在點間距方面受到的限制較為明顯;
總體而言,在LED芯片尺寸、電氣連接、對比度、貼裝環節、可修復性、平整度、混燈分bin等方面,MIP均優于SMD、COB。由此可見,MIP適用更小的芯片,減小間距和降低成本的空間更大,未來Micro LED的趨勢確定,MIP優勢明顯。
04 Micro LED新產品層出不窮
今年利亞德發布新一代Micro LED 8K(P0.6)超高清顯示屏,使用Micro LED芯片、倒裝技術、MIP無焊線封裝工藝,實現發光芯片的巨量轉移。
7月19日,利亞德首次展出最 新技術成果——Micro LED透明屏(P0.6)。采用微米級全倒裝無襯底Micro LED芯片,該款芯片尺寸僅20*40μm,為全倒裝無襯底Micro LED芯片,發光效率高,發光角度大,巨量轉移良率高。
9月份消息,利亞德P0.9間距Micro LED電影屏(長3.8米,高2米)正式通過DCI權威認證,成為全球首塊影院級Micro?LED產品。
10月26日,雷曼光電宣布其Micro LED顯示技術研發取得又一次重大突破,攜手沃格光電正式推出全球首款PM驅動玻璃基Micro LED顯示屏。這款雷曼PM驅動玻璃基Micro LED顯示屏使用沃格光電推出的TGV玻璃基板和雷曼光電獨有的新型COB封裝專利技術,工藝更簡化,大幅降低了Micro LED顯示屏制造成本。同時,高性能PM驅動IC在灰度等級、刷新率、低灰畫質、功耗等方面擁有優異的性能。采用PM驅動玻璃基的Micro LED顯示屏極其輕薄、平整度極高、功耗非常低、散熱很快、色彩還原度超高,是兼顧顯示效果與成本的極具性價比的產品。
9月30日,辰顯光電宣布成功點亮全球首款102英寸P0.5(像素間距0.5mm)TFT基Micro LED拼接屏。這款新品采用25微米LED芯片,搭載國內首款自主開發Micro-LED專用驅動IC,全球首次達到10bit色深,同時可以實現240 Hz高刷新率以及60微米以內的無縫自由拼接。此外,這款拼接屏還同時具備高亮度、高對比度、高色彩飽和度、長壽命等卓越特性。
結語
市場上普遍認為,當前Micro LED處于大規模商用的萌芽期,它的市場爆發要到2025年后。即使當前還難以判斷哪一年Micro LED可以實現大規模商用,但眾多屏企投入Micro LED產業鏈的局面有利于推進這一進程,提供最 佳解決方案。零組件的改善、制成最 佳化匹配、設備的技術突破,在量產與應用多元化的吸引下,2024年將有更多廠商投入該領域的發展,在健全供應鏈的同時,也進一步優化Micro LED的成本架構。
由于各個世代的技術均有對應的目標市場,未來幾年內不太可能出現某個技術一家獨大的情況。不過可以肯定的是Micro LED就是未來顯示技術的黃金賽道,提前布局相關技術的廠商將持續受益。
來源:屏顯世界
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