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MicroLED显示器商业化样机汇总及生产制造难点

MicroLED.cn MicroLED 2021-04-08 19:15:36 19974 0 | 文章出自:omdia MicroLED

迄今为止,很多公司已经将MicroLED显示器样机或初步产品商业化并进行了演示。

Plessey 0.7英寸 1920x1080 硅片 Micro LED

JBD 0.4英寸 1280x720 硅片 Micro LED

ADRC 0.22 英寸 Micro LED,配备 LTPS TFT 背板

ITRI 2.5 英寸120 x 120 Micro LED,配备无源基板

华星光电3.3 英寸 Micro LED 显示器,配备氧化铟镓锌 (IGZO) TFT 背板

PlayNitride 458像素/英寸 (ppi) Micro LED,配备 LTPS TFT 背板

天马 720x480 透明 Micro LED 显示器,配备 LTPS TFT 背板

eLux 12.1 英寸 720x240 全彩 Micro LED 显示器

AUO 9.6 英寸 1920x960 柔性 Micro LED 显示器,配备 228 ppi 和超过 550 万个 Micro LED 芯片组

AUO 12.1 英寸柔性 Micro LED 显示器,用于车载显示器应用

康佳 230 英寸 8K Micro LED 数字标牌

海信 118 英寸 4K Micro LED 数字标牌

TCL 132 英寸 4K Micro LED 电视,像素间距为 0.76mm

三星 146 英寸 The Wall 4K Micro LED 数字标牌显示器

夏普 24 英寸曲面 Micro LED 显示模块

索尼 395 英寸 7680x2160 Micro LED 标牌显示器

康佳2 英寸 Micro LED 显示器,用于具有量子点颜色转换和 LTPS TFT 背板的智能手表

2020 年,三星电子开始将其 146 英寸 Micro LED 显示器“The Wall”进行商业推广。

三星电子计划于 2021 年针对公共展示场所和豪华公寓的起居室推出一款全新的 110 英寸 Micro LED 显示器。该显示器仍然基于印刷电路板 (PCB) 背板,但三星电子的目标是在不久的将来应用 LTPS TFT 背板。

该款特殊产品有几个重要的里程碑:

Micro LED 显示器的 RGB 三合一封装

非常小的 Micro LED 尺寸:75µmx125µm

印模传输技术

下图为三星电子新推出的 110 英寸 Micro LED 显示器。

图 3:三星 110 英寸 Micro LED显示屏及规格

MicroLED显示器商业化样机汇总及生产制造难点  第1张

                                                                               来源:Omdia,三星电子

三星 146 英寸的 The Wall Micro LED 数字标牌显示器每台售价超过 27 万美元。全新的 110 英寸 Micro LED 显示器估计每台售价超过 13 万美元。它的售价高昂,使它步入了超级奢侈品的行列。

三星电子计划从现在起为家庭推出更多的 Micro LED 显示器,包括 75 英寸、88 英寸、94 英寸和 99 英寸。所有这些显示器都具有高密度的微米级像素间距的 Micro LED 芯片和一个全新的 LTPS TFT 背板。三星电子的 Micro LED 电视供应链包括三安光电、EPISTAR、PlayNitride、AUO 和 BOE。

虽然如此多的企业参与,但是Micro LED 显示器商业化进程还是比较缓慢。

最关键的是,Micro LED 显示器模块的制造工艺尚未实现类似于 LCD 或 OLED 的标准化,并且每个制造商都在开发自己的独特工艺和产品技术。这使 Micro LED 显示器制造工艺复杂、品种繁多。

此外,设备和工具都是定制的,成本很高。同时,参与制造工艺的公司很多,包括 Micro LED 外延片制造商、PCB/LTPS 制造商、批量转移制造商、驱动器集成电路(IC)制造商、机柜组装制造商、模块化制造商和OEM/ODM制造商。涉及的制造商越多,转型成本就越高。

换句话说,Micro LED 显示器的高成本是由以下四个因素造成的:

复杂的生产工艺

工艺和设备标准化程度低

多个供应链参与者

良品率管理和产量不成熟、不稳定

Micro LED 显示器模块工艺可以按照以下步骤排序:

Micro LED 部件

外延片的矽晶锭

Micro LED芯片分割

中介层上的倒装芯片 Micro LED

背板和批量转移

LTPS/PCB 背板

批量转移 (从中介层上的Micro LED到背板 )

Micro LED 芯片检修

模块化

IC 键合

模块组装

检修

图 5:Micro LED 显示器模块制造工艺

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来源:Omdia,三星 ─ 照片由 Park Ken/Omdia 在 2020 年 1 月内华达州拉斯维加斯的“2020 年消费电子展(CES)”拍摄

这些工艺存在四个主要的挑战和技术问题:

Micro LED 芯片和结构:Micro LED 芯片结构比传统LED更为复杂。

背板:TFT 背板设计比一般的TFT更为复杂。

批量转移工艺:存在许多可选的批量转移工艺,例如静电转移、电磁转移、激光转移、印模转移、整体转移、射流转移、逐一固晶转移和可拉伸巨量转移,每一种都有其优缺点。

检修:如有必要,需要对每个 Micro LED 芯片组进行检修。因为有数百万甚至数千万个亚像素,即使良品率达到 99.99%,仍需修复存在缺陷的 Micro LED 芯片组。检修非常耗时。

图 6:Micro LED 制造挑战和技术问题

MicroLED显示器商业化样机汇总及生产制造难点  第3张

                                                                       来源:Omdia,Freepik Company S.L.

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