Micro/Mini LED量产关键:在技术与成本间取得平衡

微发光二极管(Micro LED)近年在大厂带动、跨领域产业链串联合作下,发展脚步持续增快,而被视为过渡技术的次毫米发光二极管(Mini LED)也在过去一年多快速发展。两者在技术上一直各有挑战,但成本考量仍是眼前的共同难题。

价格要能跟OLED竞争

“Mini LED最大的问题不是在技术而是在成本”,集邦咨询LED研究中心(LEDinside)研究协理储于超提到,今年美国SID展中,许多面板厂都展出Mini LED背光手机产品,模块厚度压在1到2mm之间,已经做到很薄,调光分区数(Local Dimming Zones)从200到1,000 区都有,产品完成度相当高。

♦  集邦咨询LED研究中心(LEDinside)研究协理储于超

尽管这类产品规格已接近现有高阶产品等级,所使用的芯片数量却都要到1万颗以上,也就是说产品价格会非常可观。“这样的情况下能不能进入市场跟 OLED PK,就是现在面临最关键的问题”,储于超说。尤其手机或平板装置讲求轻薄、省电,Mini LED适不适合用于这类显示产品还值得商榷,而成本问题将会是Mini LED能否提前量产的一大关键。

储于超表示,无论是对于Mini LED或Micro LED来说,手机和平板都是最难切入的应用领域,毕竟OLED在该领域的技术已经相对发展成熟。虽说要克服Mini LED或Micro LED技术瓶颈只是时间问题,但要降低成本也不是短期内容易克服的事。

以Mini LED来看,朝高价高阶电视机种方向发展或许是一大机会。储于超指出,Mini LED背光概念很早以前就已出现,也就是直下式背光,只是以前LED芯片尺寸较大,材料成本也过高,如今Mini LED 概念将LED芯片尺寸微缩到100到200μm,或能进一步降低材料成本,也不需要新的设备支出。

采用Mini LED的直下式背光若搭配区域调光,不仅画面对比度高,显示效果也会非常好。储于超认为,Mini LED背光产品能发展差异化直下式背光高阶机种,有望跟OLED高阶机种相抗衡,未来也有机会在8K高阶电视市场发展为主流;另外也看好电竞荧幕(gaming monitor)有望成为Mini LED较快发展的领域之一。

Micro LED转移与修复所占成本最高

Mini LED和Micro LED技术日益进步,推进时间或许会比过去OLED发展时程快,储于超认为,这与OLED有机材料的技术突破速度较慢有关。Micro LED则有别于OLED,属于非常成熟的半导体制程,发展方式跟OLED不同,需要在制程上有所突破、精进良率,投入新的设备等等,进展速度可望加快。

不过,除了技术方面有诸多瓶颈待突破外,成本依旧是Micro LED能否早日实现量产的一大难题。储于超拆解目前Micro LED 2K分辨率的成本结构,分析整体成本大多落在巨量转移(Mass Transfer)及修复(Repair)两大项目上,而且所占比例相较于其他项目来得极端,整体成本约是现有显示器成本的八到十倍以上。

不少厂商开始以短期替代方案试图解决问题,例如在转移前先进行切割筛选,降低转移后的修复成本;有的以单色Micro LED搭配量子点(QD)色转换材料,或是RGB三色Micro LED实现全彩化;也有的采用备援(Redundancy)机制,避免坏点出现时需要逐颗修复植回等繁琐过程,期望进一步降低巨量转移与修复成本。

“长期来说,无论是巨量转移或修复成本,最症结点还是在于前段产品良率够不够成熟”,储于超认为,未来如何提升所有制程良率是重点,如果在制程前段就能做到完美,理论上后段就能减少坏点出现、降低修复成本,当然修复方面也要同步找寻新的解决方案进一步将成本压低;另外如减少材料使用量、提高材料使用效率等,也都是长期发展的关键。

提到巨量转移技术,储于超说台湾地区在该技术领域发展算是跑得较快,目前包括镎创、台工研院、Mikro Mesa Technology等都有特殊转移技术专利,另外台湾地区还有面板、LED等产业搭配,再去调整巨量转移方向,发展Micro LED的环境相对成熟。在苹果、SONY、三星等系统大厂带动下,未来在高阶电视市场、AR投影方案等,都会是极具潜力的发展方向,但要切进主流规格就得视各厂降低成本的能力,储于超认为至少还需要三年以上。

“台湾地区未来将会是Micro LED display的练兵场所”,他看好台湾地区发展Micro LED的机会,“所有的技术都一定有解决的方案,但是关键在于成本,如何在技术和成本之间取得平衡,将会是未来的关键”,储于超说。



来源:科技新报

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