雖然mwc2020由于新冠疫情的影響取消了,但2月10日至14日的視聽設備與信息系統集成技術展覽會(integrated systems europe,ise2020)依然在荷蘭阿姆斯特丹舉行了。在這次展會上,代表未來顯示技術的mini/micro在展會上備受關注。
比如三星展出了其商用顯示設備the wall商業版,它是三星的micro,外形方面做到了幾乎零邊框,尺寸更是達到了583英寸,分辨率達到了8k。國內廠商發布了可量產級miniled顯示應用新品imd-m05,可無縫拼接實現102英寸4k屏幕和204英寸8k屏幕;則推出了新一代基于cob技術的超高清0.6mm間距的micro。
其實,在1月份的ces上,不少筆記本電腦廠商推出了搭載mini的筆記本電腦和電競顯示器等高端新品。三星推出了面向家庭的模塊化microled、推出micro clean led。康佳也宣稱已研發出首款microled產品、友達推出了12.1英寸全彩主動式microled顯示器。可以看出,microled技術在接下來的幾年將會取得更大的進步,也會有更多的產品推出。
microled可應用在智能手表、電視、手機、平板電腦、以及ar/vr眼鏡等頭戴式設備中。目前,蘋果、facebook、索尼、三星、lg顯示、友達光電和群創光電等企業,都已經投入到microled的研發當中了。據統計,目前全球從事microled開發的機構或企業已經超過140家,據yole développement統計,到目前為止創業公司已經籌集了8億多美元來開發microled技術,僅2019年就至少籌集了1億美元。而蘋果在microled技術上已經花了15~20億美元。國內的面板廠,比如華星光電、京東方、天馬等也積極參與研發,而也將microled作為了未來重點發展的方向。
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圖1:yole développement預計的microled產業未來4年的發展路線圖。
什么是microled,什么是miniled?
通俗來講,microled就是led的微縮化和矩陣化技術。將led(發光二極管)背光源進行薄膜化、微小化、陣列化,可以讓led單元小于50微米,與oled一樣能夠實現每個像素單獨定制,單獨驅動發光(自發光)。它既繼承了無機led的高效率、高亮度、高可靠度及反應時間快等特點,又具有自發光無需背光源的特性,體積小、輕薄,還能輕易實現節能的效果。
一個microled顯示產品,其基本構成是tft基板、超微led晶粒、驅動ic三大塊。
micro led具有以下優勢特點:
(1)高亮度:亮度可達1000nit
(2)發光效率高,節能
(3)高對比度
(4)響應快
(5)更長的使用壽命
(6)自發光,無需背光源
(7)高色域
(8)可以無縫拼接
雖然microled有諸多優點,但是由于它還有不少技術問題需要解決,比如工藝、巨量轉移、封裝技術和高成本問題。
單拿巨量轉移來說,microled需要將十萬、百萬量級的microled批量轉移到tft背板上,而由于micro尺寸不到100微米,要將微小芯片精準安放至基板上,形成特定序列,難度是非常大的,需要的時間也很長。
不過現在的數據顯示,目前micro巨量轉移至少可達到99.9%以上,但并不需要真的拉升至99.999%,可以通過巨量修補,以及快速檢測等方式彌補。巨量轉移的速度與產品的尺寸、間距都有關,近期實驗室的數據顯示可以達到1秒轉移1萬顆的等級。
比如在上周利亞德的投資者交流會中,利亞德的董秘李楠楠就承認,microled的制造難點主要集中在巨量轉移、檢測與修復方面,以及驅動ic的設計和工藝上。巨量轉移方面,目前轉移一個4k屏幕的microled需要一個多月,而且轉移設備的精密度也無法達到microled巨量轉移的精密度規格要求。而ic設計和工藝的難點在于高精度cmos電路設計和加工,高精度共晶焊工藝控制方面。
由于這些問題的存在,microled的大規模商業化一直難以推進,因此,為了避開這些問題,miniled就橫空出世了。它最早是由臺灣晶電提出來的,指的是晶粒尺寸約在100~200微米的led,介于傳統led與microled之間,是傳統led背光基礎上的改良版本。
從本質上來看,microled和miniled一樣,都是基于微小的led晶體顆粒作為像素發光點, 區別在于microled是采用1~10微米的led晶體,實現0.05毫米或更小尺寸像素顆粒的顯示屏;miniled則是采用數十微米級的led晶體,實現0.5~1.2毫米像素顆粒的顯示屏。
而我們熟知的小間距led,采用的是亞毫米級led晶體,最終實現1.0~2.0毫米像素顆粒顯示屏。
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圖2:miniled與microled的性能對比。
相比較而言,miniled在工藝上相較于microled良率高,具有異型切割特性,搭配軟性基板亦可達成高曲面背光的形式,厚度跟oled類似,但是省電高達80%,適合應用于手機、電視、車用面板及電競筆記本電腦等產品上。
microled產業鏈內的玩家及最近動態
目前,全球有許多廠商都在積極發展microled和miniled的相關應用,芯片廠商有晶電、隆達、、華燦和乾照等;封裝廠有億光、榮創光電、宏齊、光磊、、、兆馳、等;ic設計廠有聚積、瑞鼎和dialog等;面板廠有友達、群創、京東方、三星、lg顯示等;顯示屏廠商則有利亞德、雷曼等。可以說,整個行業都已經聯動起來,共同推動microled和miniled的商業化。
三安光電在2019年4月宣布與湖北省葛店經濟技術開發區管理委員會簽訂的項目投資合約,7月底就正式舉行mini/microled 項目的開工儀式。此項目總投資額為人民幣120億元,總建筑面積達47.77萬平方公尺,將作為mini/microled氮化鎵芯片、mini/micro led 砷化鎵芯片、4k顯示屏用封裝等三大產品的研發基地。由于武漢附近涵蓋多家主要面板廠如華星光電、天馬等,將可享有供應地利之便。三安對于microled 的定義為50~60微米以下,磊芯片目前雖然是以4寸為主流,但未來將會推出6寸磊芯片,目前三安microled開發進度達到10x20微米,2020年將有更積極的微小化目標,并在開發三色轉移的技術,相關轉移設備已陸續導入。由于采取microled串連的測試方式,不需要逐一針對單顆led進行測試,其效率較高,是三安取得技術的重要突破,未來芯片效能也會持續提升。三安microled研發進度已取得具體成果,并開始爭取量產出貨的機會。
來源:網絡
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