解決工藝復雜化、降低成本 超小間距Micro LED模組來臨
LED顯示屏產品的技術更迭經歷了直插、表貼、COB三個階段,兩次革命,從直插、表貼,到COB意味著更小的間距和更高的分辨率。LED屏從直插到表貼的變化,主要是集成工藝和燈珠封裝規格的變化;表貼工藝向COB工藝的變化,帶來更小的間距控制能力的同時,也提供了更好的視覺舒適性和可靠性體驗。而Micro LED技術的出現,不僅推動集成或者封裝技術的變革,更加強調了燈珠晶體顆粒的“微型化”,所以,Micro LED技術的進步,于整個LED顯示屏行業而言,具有重要的開拓性意義。
傳統的Micro LED顯示屏主要采用PCB基板作為背板,由于PCB基板的平整度有限,微米等級的芯片無法直接打在PCB基板上,需要將Micro LED芯片作成封裝型態,再轉移至PCB上頭,制作工藝相較復雜。而最新推出的此款由多家一線廠家共同開發而成的超小間距Micro LED模組,克服了以上難題,直接將Micro LED芯片轉移至PCB基板上,省去了眾多繁瑣的制作工藝,直接降低了產品的研發成本。據相關統計,目前最新的技術方案,模塊端的成本相較傳統的小間距顯示屏將會便宜三成以上,也就表示Micro LED顯示屏的價格將會愈發平民化,擺脫“用不起”“昂貴”等負面標簽。
此外,超小間距Micro LED模組之所以被稱之為超小間距,是由于其LED晶粒尺寸約在50µm至80µm之間,間距約800 µm以下,模塊尺寸為6 cm x 6 cm,分辨率達到80 x 80 pixel,相較于傳統Micro LED模組,此款產品的間距可以做到更小,并且還能夠自由拼接大小。隨著Micro LED技術的不斷成熟,Micro LED可以更好的應用于電視墻、室內顯示屏等商用顯示屏領域,讓越來越多的企業看到Micro LED帶來的新商機。
落地應用 工程大屏成最具優勢市場
眾所周知,隨著Micro LED技術不斷進步,Micro LED的應用領域也不斷增多,由于Micro LED的性能優良,使其可應用在穿戴式的手表、手機、車用顯示器、擴增實境、虛擬實境等各大商業顯示領域,但從Micro-LED的市場規模來看,大尺寸顯示器的應用將會成為主流。預估至2025年應用在大尺寸顯示器的Micro LED產值將會達到19.8億美元,占全體應用的68%比例。
首先,作為電子產業的大頭,三星電子在 CES 2018 發布其 Micro LED 模組化電視“The Wall”,此款146 英寸“The Wal”由許多 9.37 英寸的 Micro LED 顯示模組構成,可以根據電影院或客廳等不同的使用地點定制成各種尺寸,甚至可以實現100寸以上的超大型畫面,不過相較傳統電視的價格,“The Wal”售價將高出不少,一臺Micro LED 電視的價格高達1億5000萬韓幣(約人民幣90萬元)以上,據了解,三星將于今年7月在越南工廠啟動Micro LED電視量產線,成為首個量產Micro LED 電視的企業。
除了可以應用在彩電領域以外,Micro LED應用在工程大屏顯示市場更有前景。2014-2017年以來,小間距LED顯示市場的增幅都在60-80%以上,2018年僅國內小間距LED顯示市場的規模就渴望達到百億元,且隨著智慧社會、大數據和智能產業的發展,工程大屏顯示的未來成長還會“更美好”。在超大顯示面積的工程大屏領域,Micro LED不需要與液晶、OLED等平板顯示技術直接較量,因為后者的拼接顯示避免不了擁有畫面縫隙。同時,工程市場對Micro LED產出的規模要求、經濟性要求也更低。未來小間距LED顯示技術從表貼向COB過渡,進而進入Micro LED時代,是公認的路線圖。這方面其實已經在“量產之中”,只不過LED晶體顆粒并沒有縮小到10-50微米,而是采用100-300微米的顆粒。
“巨量轉移”難題仍未解決 獲巨頭企業關注研發
Micro LED技術取得新突破,并在各大領域應用全面升級,那這是否就意味著Micro LED可以實現量產了呢?這似乎還有待商榷。
就技術而言,Micro LED是主要通過將傳統LED晶體薄膜用微縮制程技術進行微縮化、陣列化、薄膜化,然后通過巨量轉移技術將晶體薄膜批量轉移到電路板上,利用物理沉積制造保護層,最后完成封裝。因此,其關鍵核心技術主要有兩步:微縮制程技術和“巨量轉移技術”。超小間距Micro LED模組雖然在工藝及間距上取得重大突破,但是,依舊沒有解決“巨量轉移技術”的技術瓶頸,即一張晶片上數百萬顆的LED晶體,裂片之后的單晶操作,不可能采用簡單機械的方式完成,而是需要專門的設備和工藝。
與此同時,隨著LED顯示屏從直插、表貼到COB,其集成工藝水平不斷提高,這給Micro LED大屏產品“巨量轉移”技術帶來更大的難題。如果說,直插工藝是一種可以純手工完成的原始技術,那么表貼工藝就是一種必須機械化制作的工藝,而COB技術則需要在潔凈環境中、全自動化、數控體系下完成。未來的Micro LED工藝,不僅具有COB所有的特點,更設計“極小”電子器件的大量轉移操作,難度進一步升級,涉及到更為復雜的半導體工業制造經驗。
不過,Micro LED代表的巨量轉移工藝已經獲得了蘋果、索尼、友達、三星等國際巨頭的關注和研發。蘋果公司有穿戴顯示產品的樣品展示,索尼則實現了P1.2間距拼接LED大屏的量產。相信,在各大企業不斷的努力之下,Micro LED實現商用化量產也就指日可待了。
小間距LED大屏行業就是一個不斷技術創新與進步的行業,整體上,Micro LED技術用于小間距LED和大屏市場,可以創造出一個顯示性能、對比度、色彩指標、節能水平等遠超過現有產品的“完美杰作”。但是,從表貼到COB再到Micro LED,小間距LED行業實現世代升級,還需要不斷創新工藝技術。市場參與者必須抓得住這一行業進步的大趨勢、大規律,有先進的戰略性眼光、開創性精神。任何企圖依靠暫時技術優勢、市場優勢,固步自封的“被動防守”者,都只會被打翻在地。唯有持續不斷的創新和技術挑戰,才是行業生存的真諦。