三星电子已经公布Micro LED模组价格,国内布局情况如何?

2019-08-14 12:17:11 来源:CINNO
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CINNO Research 产业资讯,三星电子在8日通过北美公司首次公开了商显Micro LED产品 The wall Professional的模组价格。此前的Micro LED皆为定制化产品,此次三星正式公开价格以备量产。但因价格原因,普及化仍需时间。

 


三星电视 (图片来源:The wall Professional)

 

三星电子公开的806.4×453.6×72.5㎜大小的模组价格为2.33万美金。若要拼成三星电子此前展示过的The wall 146吋时需要横竖各4块模组,总计需要16块模组。三星电子为146吋产品提供16块模组和2块备用模组,加上装置费和手续费共计需要约40万美金。

 

虽然三星称之为MicroLED,但三星在CES的原型采用的是120μm×200μm的LED芯片。据Virey的观察,三星的The Wall更准确地说应该算是‘miniLED’,因为要说它是‘micro’又太大了。

 


三星电视三星电子北美公开的模组价格 (图片来源:etnews)

 

三星电子此次公开Micro LED模组价格应是对量产有了充分自信。此前的Micro LED产品基本是小规模定制服务,但正式公开价格应是为更积极地拿下大量订单。实际上三星电子近日在公开场合也曾表示过Micro LED的量产信心。在此前进行的业绩说明会时表示:Micro LED的核心是微细制程能力,作为半导体排名第一的企业,三星电子在细微制程上的技术是已有充分保障。同时还表示过明年起将扩大至家用产品线,上市时机将会根据市场情况决定。

 

虽然高昂的价格原因导致普及化仍需时间,但随着技术的迅速发展,结合模块化制作方式的优点后制造成本上将会有改善效果。

 

三星电子相关人士表示:Micro LED虽然是高昂价格产品,但需求订单一直不断。The Wall Professional产品是对标商显市场,但个人客户订单也是不少。

 

Micro LED是一种微米(㎛)单位的超小尺寸芯片作为像素的次世代显示技术,无需背光和彩色滤光片,是以LED本身作为光源的自发光技术。相比传统显示面板,在亮度、明暗比、色彩表现力、黑色表现力等画质上有着出众表现。除了视角优秀以外,发光效率、寿命、功耗等耐久性和效率性能上也是十分出众。

 

三星电子在去年展示出The Wall 产品,正式实现大尺寸Micro LED的商用化。在发布商显The Wall Professional产品后,6月又随即发布了家用影院The Wall Luxury产品,后续还计划推出家用大尺寸产品线。

 

LG电子在去年IFA2018 上也展示过Micro LED Display产品,而中国厂商也是正加速进行Micro LED产品开发。

 

Micro LED技术路径

Micro LED主要通过将传统LED晶体薄膜用微缩制程技术进行微缩化、阵列化、薄膜化,然后通过巨量转移技术将晶体薄膜批量转移到电路板上,利用物理沉积制造保护层,最后完成封装。其中关键核心技术主要有两步:微缩制程技术和巨量转移技术 。

 


来源:CINNO Research 7月面板月报-Micro LED产业的持续推进,三安湖北开工

 

微缩制程技术

微缩制程技术是指将原来LED晶片毫米级别的长度微缩后达到1~10μm等级左右。目前LED尺寸大多是10~30mil,既250~750 μm,单一晶片最小尺寸是100μm,而通过微缩制程技术可以打破这一极限设定。业界评估,室内用途的显示器尺寸至少要做到5μm,目前LED晶片大小业界水平已普遍达到50μm,苹果实力雄厚,已经能做到10μm的水平,Mikro Mesa实验室内已经可以做出3μm大小的尺寸,

 

微缩制程技术的实现路径主要有三种:Chip Bonding(芯片焊接)、Wafer Bonding(晶片焊接)、Thin film transfer(薄膜转移)。

 

三种技术路径各有优劣,其中,薄膜转移技术能够突破尺寸限制完成批量转移,且厂商Mikro Mesa已率先在实验室完成3um尺寸的晶元,理论成本较低,或许能成为未来主要实现路径。

 

巨量转移技术

磊晶部分结束后,需要将已点亮的LED晶体薄膜无需封装直接搬运到驱动背板上,这种技术叫做巨量转移。其中技术难点有两个部分:

 

1)转移的仅仅是已经点亮的LED晶体外延层,并不转移原生基底,搬运厚度仅有3%,同时MicroLED尺寸极小,需要更加精细化的操作技术。

 

2)一次转移需要移动几万乃至几十万颗LED,数量巨大,需要新技术满足这一要求。

 


来源:CINNO Research 7月面板月报-Micro LED产业的持续推进,三安湖北开工

 

目前各大厂商在这个技术难关上各显神通,在巨量转移技术上各公司累计申请了十多项专利,预计这个技术门槛将会较快攻破。

 

驱动系统

LED晶元通过巨量转移到电路板后,能藉由整合微透镜阵列,提高亮度及对比度。Micro LED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗Micro LED的正、负极,透过电极线的依序通电,透过扫描方式点亮Micro LED以显示影像。

 

Micro LED技术瓶颈

Micro LED尚有较多技术工艺问题需要解决,从实现路径到成本良率都有诸多挑战。

 

在Micro LED转移过程中, 纳米级LED的转运是核心问题之一 。在蓝宝石类基板上生长出来的Micro LED需要转移到玻璃基板上,由于尺寸不匹配,因此需要进行多次转运。对于微器件的多次转运技术难度都是特别高,而用在追求高精度显示器的产品上难度就更大。Luxvue主要是采用电学方式完成转运过程。

 

晶元一致化问题也需要解决 。LED从wafer切成chip后,每个LED chip并不会呈现完美一致的波长,不同波长呈现出来的色彩不同,对于传统LED来说,可以靠分Bin、配Bin达到显示的要求。但Micro LED晶元数量巨大,采用传统分Bin方式效率低且设备投资成本过大,不利于规模化生产。这个问题有两类解决方案:一是以现有的晶元技术,将Micro LED应用做到小尺寸,高PPI的地方,比如可穿戴设备,并且小尺寸对精细度要求也相对较低。不过这种解决方案限制了Micro LED的市场空间。另一类解决方案就是在磊晶阶段通过改善生产工艺或者设备直接控制均匀性。

 

下一代显示技术

OLED和Micro LED都是面向未来的显示技术,两者从工业实践的角度来看有不小的差距,Micro LED在性能上优于OLED。Micro LED是将微米等级的Micro LED巨量转移到基板上,类似微缩的户外LED显示屏,每一个Micro LED都定址并且可以单独驱动点亮,相较OLED更加省电,反应速度更快,OLED比LCD更薄、显示更清晰,但如果要省电,得降低高亮度显示和白色画面,视觉表现会受到影响。Micro LED技术上已经突破了OLED的局限,亮度和饱和度相比之下都更高。此外OLED材料是有机发光二极管,在使用寿命上天然无法与Micro LED等有机发光二极管相比,在需要使用时候命的应用领域,如汽车抬头显示、大型屏幕投影等方面Micro LED更具竞争力。

 

多厂商加快布局Micro LED/Mini LED

 


来源:CINNO Research 7月面板月报-Micro LED产业的持续推进,三安湖北开工

 


来源:CINNO Research 7月面板月报-Micro LED产业的持续推进,三安湖北开工

 
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