據(jù)麥姆斯咨詢介紹,對于大多數(shù)關(guān)鍵的顯示性能,microLED都已經(jīng)能夠達(dá)到或超過OLED。然而,microLED也是一種固有的復(fù)雜技術(shù),如果制造一塊4K分辨率microLED顯示屏,則意味著需要沒有一點失誤地組裝并連接2500萬個僅為大細(xì)菌尺寸的microLED芯片,且安裝精度需要達(dá)到1 um或以下。
僅這一項挑戰(zhàn)就令人望而卻步,在不久前的2017年初,還有很多其它挑戰(zhàn)看起來也會成為潛在障礙。18個月后,一些組裝技術(shù)已經(jīng)能夠提供接近99.99%或99.999%的良率,小尺寸芯片的組裝效率已經(jīng)接近或超過OLED。MOCVD(金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)反應(yīng)器供應(yīng)商也給出了可靠的規(guī)劃路線圖,提供性能和成本滿足行業(yè)要求的設(shè)備。色彩轉(zhuǎn)換等其它方面也在不斷發(fā)展。
MicroLED顯示技術(shù)的發(fā)展
越來越多的廠商開始展示它們的原型產(chǎn)品。大部分為CMOS背板上的微顯示屏,不過,“大尺寸”顯示屏原型的數(shù)量也在增多,無論它們是采用分立微驅(qū)動器(如X-Celeprint)還是TFT背板(如AUO和Playnitride)。
許多廠商仍專注于打造它們首款原型產(chǎn)品,但最先進(jìn)的廠商已經(jīng)意識到,將該技術(shù)從功能演示推向消費級產(chǎn)品,可能還需要付出比預(yù)想更多的努力。其中,驅(qū)動microLED比OLED要復(fù)雜的多,使用標(biāo)準(zhǔn)低溫多晶硅(LTPS)或氧化物TFT背板可能也不如預(yù)期的那樣簡單。
影響microLED顯示屏良率的主要因素
蘋果公司仍是最有能力將大批量消費級microLED推向市場的廠商
Sony(索尼)在6年前的CES 2012展會上展示的55英寸全高清microLED電視,是microLED顯示屏的首秀,著實轟動了市場。2014年,自Apple(蘋果)公司收購Luxvue后,F(xiàn)acebook(臉書)、Google(谷歌)、Samsung(三星)、LG(樂金)和Intel(英特爾)等領(lǐng)先廠商紛紛通過大規(guī)模內(nèi)部開發(fā)、并購(例如mLED和eLux)、投資初創(chuàng)公司(例如glō或Aledia)進(jìn)入microLED市場。
通過分析蘋果公司關(guān)于microLED技術(shù)的專利申請,發(fā)現(xiàn)該公司在2015年左右基本上停止了該領(lǐng)域的專利申請。鑒于這家消費電子巨頭已經(jīng)組建了一支龐大的項目團(tuán)隊,并且每年在microLED開發(fā)上花費數(shù)億美元,這一發(fā)現(xiàn)著實令人驚訝。然而,通過進(jìn)一步的深入分析,找到了蘋果公司可能用于繼續(xù)提交專利的影子公司,并表明該公司仍在推進(jìn)microLED關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。
盡管與索尼或Sharp(夏普)等microLED先驅(qū)相比起步較晚,但蘋果公司已經(jīng)是技術(shù)儲備最全面的廠商之一,全面覆蓋了與microLED相關(guān)的所有關(guān)鍵技術(shù)。蘋果公司的microLED技術(shù)是目前最先進(jìn)的,仍將是最有能力將大批量microLED產(chǎn)品推向市場的廠商之一。但是,它也面臨著獨特的挑戰(zhàn):
它不能因為該技術(shù)高度差異化且完美,便引入這項技術(shù),它需要能達(dá)到一定規(guī)模的量,這使得打造相關(guān)供應(yīng)鏈比其它任何公司都更具挑戰(zhàn)。
混合鍵合工藝案例
蘋果公司在顯示屏制造方面沒有經(jīng)驗,并且,由于其保密需要,其它廠商可以選擇外包的部分,蘋果公司幾乎全部都要進(jìn)行內(nèi)部開發(fā),復(fù)制技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。
蘋果公司microLED專利組合分析(專利數(shù)據(jù)截止2017年12月)
技術(shù)發(fā)展為降成本進(jìn)而實現(xiàn)規(guī)模制造鋪平了道路,但都并非易事
關(guān)于microLED組裝和像素結(jié)構(gòu)開發(fā)了數(shù)十種技術(shù)。它們的成本和復(fù)雜性范圍很大。但是,有一些基本因素可以錨定所有工藝流程。例如,對準(zhǔn)決定了裝配周期時間,芯片尺寸不能無限小,外延成本已經(jīng)在成本降低曲線上經(jīng)歷了20多年。因此,成本分析可以使廠商將工藝參數(shù)優(yōu)化到更經(jīng)濟(jì)更實際的窗口,并確定有效的降成本策略。
MicroLED廠商必須了解每種應(yīng)用的成本目標(biāo),并向后選擇工藝,以及每一步的開發(fā),以使其符合成本要求。無法提供合理經(jīng)濟(jì)性的工藝將會被拋棄。如果沒有工藝技術(shù)能夠提供合適的經(jīng)濟(jì)性,那機(jī)遇將永遠(yuǎn)不會落地。MicroLED正在進(jìn)入技術(shù)開發(fā)與工業(yè)化和商業(yè)化之間的死亡之谷。
直接轉(zhuǎn)移 vs. 中介層
隨著技術(shù)的進(jìn)步,microLED有了可靠的成本降低途徑,以在各類應(yīng)用的高端市場競爭,例如電視、增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(AR/VR)以及可穿戴設(shè)備。采用合適的組裝方案,或能為降成本做出一定的貢獻(xiàn)。
不過,對于智能手機(jī)應(yīng)用,接近OLED成本意味著可能需要將microLED推向芯片尺寸的技術(shù)極限。要取得成功,microLED必須依靠一定程度的價格彈性。它必須能夠提供其他顯示技術(shù)無法提供的性能和功能,而且,需要消費者認(rèn)可其性能和功能具有高度的差異性。
繼智能手表之后,AR和抬頭顯示(HUD)微顯示屏或?qū)⑹瞧涫卓钌虡I(yè)化應(yīng)用。電視和智能手機(jī)應(yīng)用可能還需要再等3~5年。
MicroLED顯示屏技術(shù):99.99%良率75英寸8K電視的降成本途徑
(審核編輯: 智匯胡妮)