Micro LED是下一代主流显示技术的重要选择,在众多领域均有替代现有技术的潜力。但业界对Micro LED的发展仍有疑虑:技术发展的趋势是什么?封装路径应当如何选择?哪种技术路线能更好地实现巨量转移?未来的市场空间有多大?
针对这些业界热点问题,利亚德集团智能显示研究院租赁一所总工程师、利亚德金立翔视效副总经理孙雪超,在2023集邦咨询新型显示产业研讨会上进行了分享。
Micro LED显示技术四大核心发展趋势
尽管Micro LED技术近年来发展迅猛,但其仍是一项处于发展初期的技术,规模化量产和应用仍需时间。因此,核心技术难题的解决便是Micro LED实现进一步发展的重要任务。会议上,孙雪超介绍了Micro LED四大核心发展趋势。
1. Micro LED芯片技术
主要包括尺寸、像素排列、LED色彩转换。
尺寸方面,当下,Micro LED芯片尺寸正在进一步微缩,而这一趋势需要工艺与设备的同步支撑。另一方面,为了降低芯片微缩后的切割、边缘效应等难题,未来Micro LED将走向无衬底方向。
像素排列方式方面,目前主流技术是横向排列和纵向堆叠。
LED色彩转换技术则是为了应对Micro LED芯片微缩后的光效降低问题。其中,量子点色转换技术被认为是解决Micro LED显示所面临的红光LED低光效、巨量转移等难题的候选技术路线之一。目前,该技术有两种实现方式:电致发光量子点技术、光致发光量子点芯片技术。
2. 封装技术
COB/COG技术近年来得到广大LED显示厂商的重视,但该技术对转移良率、模组基板精度要求较高,目前在良率、一致性和可量产性还需要改善,存在较大成长空间;而MiP/IMD在避免COB/COG的高要求的同时,又能解决混光、分bin等问题,是当下Micro LED主流封装与应用路径。
利晶微由利亚德与晶电共同出资成立。该公司的MIP封装技术已逐渐成熟,产能达800KK/月,且目前已在进行2023年扩产计划,第一季度已完成1400KK/月产能建制,2023年底产能将突破2000KK/月。
3. 巨量转移
当下,巨量转移主要有接触式和非接触式两种技术方案。其中,接触式又包含了取放式巨量转移(技术成熟、良率高、效率低)、刺晶方案(效率高、外延损伤小)、弹性印章(较成熟,但单次转移面积小,多用于智能穿戴、手表、眼镜等小型显示终端);非接触式主要是激光式转移,该技术是当前巨量转移的热点方向,符合未来无衬底Micro LED大批量转移的趋势。
4. 驱动和控制
近年来,PM驱动方式得到快速发展。该技术能实现高度集成化、超低功耗、超高刷新率,且性价比也在逐步提升,但PM驱动芯片主要采用PWM扫描方式工作,存在闪烁等问题,在某些应用领域受到限制;AM驱动理论上更具有潜力,但在Micro LED大尺寸显示中,AM驱动面临成本高的问题,行业成熟度不够,需进一步发展与优化;而在微尺寸Micro LED显示中,硅基CMOS AM驱动已经成为主流驱动方式。
市场扩大,Micro LED四大潜力应用
近年来,Micro LED频繁“解锁”新应用场景,包括VR、智能穿戴、车载、家用和商用大屏等,其中更有多个应用场景的市场规模正在快速起步。会议上,孙雪超重点介绍了Micro LED四大潜力应用场景。
首先是户外应用。Micro LED具有高光效、高可靠性的特点,可满足大多数户外应用场景的需求。此外,防水性能方面,Micro LED尺寸较小,便于布局防水材料;散热方面,Micro LED的驱动芯片可以实现高度集成、动态节能,搭配Micro LED高光效的特性,可以较轻易地满足户外应用场景的节能需求;防护性能方面,Micro LED可以增加更多防护措施,如高低温、紫外线以及防护等。
其次是VP/XR虚拟拍摄。近年来,虚拟拍摄得到极大发展,这一应用场景对屏幕的要求很高,包括无色偏、广色域、高光效、高刷新、高灰阶等。常规的LED屏幕难以达到这一要求,Micro LED则不同。Micro LED可以满足VP/XR虚拟拍摄场景对屏幕的各种苛刻的要求,并在保证屏幕的显示效果无限接近真实世界的同时,达到节能减排的要求,助力实现碳中和。
第三是球幕影院和飞行影院。孙雪超强调,球幕屏不仅可以在影院得到应用,还适用于军事、展览馆等场合。据介绍,球幕屏作为一种非常规形态屏,如果使用大尺寸LED器件,将面临拼接难的问题,而采用Micro LED技术则可以轻松实现各种屏幕对外观的要求;另一方面,球幕影院对声道的要求较高,Micro LED亦可轻松满足这些要求。
市场空间方面,当下,球幕屏的尺寸越来越大,这也就意味着一个球幕屏需要几十、上百KK颗Micro LED,这一趋势对于Micro LED产业而言有着较大的推动作用。
最后是元宇宙体验舱。元宇宙结合了虚拟现实、数字资产、云计算等多种技术,而要实现沉浸式体验则离不开显示终端。在各种显示技术中,Micro LED不仅可以带来更好的显示效果,还能提供更丰富的产品布局及外观设计空间,是提升元宇宙体验舱体验感的一大帮手。
利亚德:持续推动Micro LED发展
作为LED显示领域的头部企业,利亚德以智能显示业务为核心,目前正以Micro LED技术为强力引擎,推动企业的发展、促进行业的欣欣向荣。
据悉,利亚德于2019年成功研发Micro LED技术;2020年10月利晶无锡基地正式投产,意味着全球Micro LED显示的产业化序幕正式开启。
产品方面,利亚德于2020年7月全球首发Micro LED标准化商显产品、2021年1月全球首个Micro LED超大显示项目投入使用、2021年11月发布Micro LED消费电视、2022年实现Micro LED显示成本大幅下调,利亚德成功大踏步迈进TO C市场。
2023年4月10日,利亚德重磅发布了多款基于MIP技术的Micro LED新品,包括TXⅡ系列、MG系列、MGS系列、VHC27系列和智能LED一体机。此外,利晶已启动2023年扩产计划,预计2023年底产能突破2000KK,达到通过规模效应降低MIP生产成本的目的。
此外,利亚德还联合赛富乐斯发布了全球首款QLED 4K直显大屏。该款产品应用业内首个实现商用的原位封装的量子点芯片;实现全光谱覆盖、多基色,波长一致性更好;RGB LED半功率视角一致,显示屏色度视角更佳;芯片制程更简单,良率高,降低倒装红光LED成本。
全球首款QLED 4K直显大屏
而利亚德对Micro LED的耕耘也正在逐步得到回报:2022年,利亚德Micro LED显示产品实现订单4亿元,较2021年增长25%;2023年,在Micro LED技术以及创新业务的支撑下,利亚德营收有望突破百亿。(文:LEDinside Lynn)