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Micro LED迎来技术新突破 实现商用化量产是否指日可待?

字体变大  字体变小 发布日期:2018-07-07  浏览次数:1287
核心提示:MicroLED作为新一代的显示技术,凭借其高效率、高亮度、低功耗等诸多优势,受到了各大LED显示屏企业的高度关注,但与此同时,由于
 Micro LED作为新一代的显示技术,凭借其高效率、高亮度、低功耗等诸多优势,受到了各大LED显示屏企业的高度关注,但与此同时,由于其极高成本的生产工艺,以及现阶段无法解决的巨量转移、良率等技术难题,使得Micro LED无法实现量产,受到市场的广泛应用。不过,在众多企业的不断努力下,全球第一个直接将Micro LED芯片转移至PCB基板上的超小间距Micro LED模组在2018年台北国际计算机展上首发,这不仅代表Micro LED技术取得重大突破,更意味着距离Micro LED全民化应用更近一步。

解决工艺复杂化、降低成本  超小间距Micro LED模组来临

LED显示屏产品的技术更迭经历了直插、表贴、COB三个阶段,两次革命,从直插、表贴,到COB意味着更小的间距和更高的分辨率。LED屏从直插到表贴的变化,主要是集成工艺和灯珠封装规格的变化;表贴工艺向COB工艺的变化,带来更小的间距控制能力的同时,也提供了更好的视觉舒适性和可靠性体验。而Micro LED技术的出现,不仅推动集成或者封装技术的变革,更加强调了灯珠晶体颗粒的“微型化”,所以,Micro LED技术的进步,于整个LED显示屏行业而言,具有重要的开拓性意义。

传统的Micro LED显示屏主要采用PCB基板作为背板,由于PCB基板的平整度有限,微米等级的芯片无法直接打在PCB基板上,需要将Micro LED芯片作成封装型态,再转移至PCB上头,制作工艺相较复杂。而最新推出的此款由多家一线厂家共同开发而成的超小间距Micro LED模组,克服了以上难题,直接将Micro LED芯片转移至PCB基板上,省去了众多繁琐的制作工艺,直接降低了产品的研发成本。据相关统计,目前最新的技术方案,模块端的成本相较传统的小间距显示屏将会便宜三成以上,也就表示Micro LED显示屏的价格将会愈发平民化,摆脱“用不起”“昂贵”等负面标签。

此外,超小间距Micro LED模组之所以被称之为超小间距,是由于其LED晶粒尺寸约在50µm至80µm之间,间距约800 µm以下,模块尺寸为6 cm x 6 cm,分辨率达到80 x 80 pixel,相较于传统Micro LED模组,此款产品的间距可以做到更小,并且还能够自由拼接大小。随着Micro LED技术的不断成熟,Micro LED可以更好的应用于电视墙、室内显示屏等商用显示屏领域,让越来越多的企业看到Micro LED带来的新商机。

落地应用 工程大屏成最具优势市场

众所周知,随着Micro LED技术不断进步,Micro LED的应用领域也不断增多,由于Micro LED的性能优良,使其可应用在穿戴式的手表、手机、车用显示器、扩增实境、虚拟实境等各大商业显示领域,但从Micro-LED的市场规模来看,大尺寸显示器的应用将会成为主流。预估至2025年应用在大尺寸显示器的Micro LED产值将会达到19.8亿美元,占全体应用的68%比例。

首先,作为电子产业的大头,三星电子在 CES 2018 发布其 Micro LED 模组化电视“The Wall”,此款146 英寸“The Wal”由许多 9.37 英寸的 Micro LED 显示模组构成,可以根据电影院或客厅等不同的使用地点定制成各种尺寸,甚至可以实现100寸以上的超大型画面,不过相较传统电视的价格,“The Wal”售价将高出不少,一台Micro LED 电视的价格高达1亿5000万韩币(约人民币90万元)以上,据了解,三星将于今年7月在越南工厂启动Micro LED电视量产线,成为首个量产Micro LED 电视的企业。

除了可以应用在彩电领域以外,Micro LED应用在工程大屏显示市场更有前景。2014-2017年以来,小间距LED显示市场的增幅都在60-80%以上,2018年仅国内小间距LED显示市场的规模就渴望达到百亿元,且随着智慧社会、大数据和智能产业的发展,工程大屏显示的未来成长还会“更美好”。在超大显示面积的工程大屏领域,Micro LED不需要与液晶、OLED等平板显示技术直接较量,因为后者的拼接显示避免不了拥有画面缝隙。同时,工程市场对Micro LED产出的规模要求、经济性要求也更低。未来小间距LED显示技术从表贴向COB过渡,进而进入Micro LED时代,是公认的路线图。这方面其实已经在“量产之中”,只不过LED晶体颗粒并没有缩小到10-50微米,而是采用100-300微米的颗粒。

“巨量转移”难题仍未解决  获巨头企业关注研发

Micro LED技术取得新突破,并在各大领域应用全面升级,那这是否就意味着Micro LED可以实现量产了呢?这似乎还有待商榷。

就技术而言,Micro LED是主要通过将传统LED晶体薄膜用微缩制程技术进行微缩化、阵列化、薄膜化,然后通过巨量转移技术将晶体薄膜批量转移到电路板上,利用物理沉积制造保护层,最后完成封装。因此,其关键核心技术主要有两步:微缩制程技术和“巨量转移技术”。超小间距Micro LED模组虽然在工艺及间距上取得重大突破,但是,依旧没有解决“巨量转移技术”的技术瓶颈,即一张晶片上数百万颗的LED晶体,裂片之后的单晶操作,不可能采用简单机械的方式完成,而是需要专门的设备和工艺。

与此同时,随着LED显示屏从直插、表贴到COB,其集成工艺水平不断提高,这给Micro LED大屏产品“巨量转移”技术带来更大的难题。如果说,直插工艺是一种可以纯手工完成的原始技术,那么表贴工艺就是一种必须机械化制作的工艺,而COB技术则需要在洁净环境中、全自动化、数控体系下完成。未来的Micro LED工艺,不仅具有COB所有的特点,更设计“极小”电子器件的大量转移操作,难度进一步升级,涉及到更为复杂的半导体工业制造经验。

不过,Micro LED代表的巨量转移工艺已经获得了苹果、索尼、友达、三星等国际巨头的关注和研发。苹果公司有穿戴显示产品的样品展示,索尼则实现了P1.2间距拼接LED大屏的量产。相信,在各大企业不断的努力之下,Micro LED实现商用化量产也就指日可待了。

小间距LED大屏行业就是一个不断技术创新与进步的行业,整体上,Micro LED技术用于小间距LED和大屏市场,可以创造出一个显示性能、对比度、色彩指标、节能水平等远超过现有产品的“完美杰作”。但是,从表贴到COB再到Micro LED,小间距LED行业实现世代升级,还需要不断创新工艺技术。市场参与者必须抓得住这一行业进步的大趋势、大规律,有先进的战略性眼光、开创性精神。任何企图依靠暂时技术优势、市场优势,固步自封的“被动防守”者,都只会被打翻在地。唯有持续不断的创新和技术挑战,才是行业生存的真谛。

 

 
关键词: Micro LED
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