Micro LED：除了MiP還有量子點色轉(zhuǎn)換

    Micro LED顯示技術(shù)的落地速度依然“遲緩”。據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，巨量轉(zhuǎn)移的難度依然是行業(yè)“持續(xù)向前”的主要壁壘。針對于此，行業(yè)亦提供了多種“其它方案”。

    Micro LED落地“減速”

    2024年以來，Micro LED顯示的發(fā)展主題，與“推遲”二字緊密相關(guān)。

    例如，蘋果暫時放棄Micro LED手表顯示等規(guī)劃，導(dǎo)致歐司朗馬來西亞Micro LED芯片項目夭折；三安光電湖北Mini/Micro LED芯片產(chǎn)業(yè)化項目量產(chǎn)規(guī)劃推遲到2026年6月，推遲兩年；聚燦光電宿遷Mini/Micro LED 芯片研發(fā)及制造擴(kuò)建項目量產(chǎn)延長到2026年8月……

    導(dǎo)致這種變化的原因主要有三個：第一是，Micro LED目前的市場需求有限，而從傳統(tǒng)LED顆粒尺寸或者M(jìn)ini尺寸進(jìn)入到Micro尺寸，現(xiàn)有產(chǎn)能按照像素量計算，會有數(shù)倍的提升。第二是，更多企業(yè)投入到Micro LED產(chǎn)能建設(shè)之中，導(dǎo)致其潛在的“同步開出”產(chǎn)能大幅增加，尤其是京東方、海信等彩電系新興力量，將“后發(fā)先至”作為主要競爭抓手。

    但是，真正限制了Micro LED上游產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)的因素還在于，終端市場的“壓力”。即第三點，在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)依然難以支撐行業(yè)低成本大量采用Micro LED方案的背景下，行業(yè)企業(yè)、特別是上游芯片企業(yè)，正在努力避免供給過剩局面的出現(xiàn)。

    或者說等待終端技術(shù)成熟，是目前Micro LED產(chǎn)業(yè)最主要的“變量”。按照三星和友達(dá)的預(yù)期，Micro LED顯示要進(jìn)入規(guī)模市場需要降低9成以上的成本——至少同尺寸下，價格與OLED電視要有可比性、基本相當(dāng)。即行業(yè)已經(jīng)有這樣一個基本共識：Micro LED只靠性能優(yōu)勢，而價格成本極具劣勢，在更廣闊的市場是難以贏得競爭的。

    對于更多的行業(yè)企業(yè)而言，其認(rèn)為Micro LED必然要跨過的第一道成本門檻就是：成本低于Mini技術(shù)。2020-2023年來，Micro LED芯片成本大約降低了7成以上。但是，對于終端產(chǎn)品而言，芯片目前只占Micro LED顯示3成的成本，封裝則占比達(dá)到4成。實際上，主打低成本的MiP技術(shù)路線，在P1.0間距指標(biāo)的屏幕上，與Mini COB產(chǎn)品成本相當(dāng)。如果MiP也去做COB式的封裝，其成本可能高于現(xiàn)有的Mini COB產(chǎn)品。

    “更小芯片、更小間距、更大規(guī)模的同步操作效率、更低成本……這本應(yīng)是Micro LED主要競爭優(yōu)勢；但是目前實現(xiàn)的只有更小芯片一個優(yōu)勢�！泵鎸�這樣的局面，行業(yè)一直在思考“更多技術(shù)路徑”。

    巨量轉(zhuǎn)移：最大瓶頸如何跨越

    巨量轉(zhuǎn)移為核心的封裝環(huán)節(jié)目前至少占據(jù)Micro LED顯示終端的4成以上成本。且，巨量轉(zhuǎn)移亦是Micro LED顯示整個供應(yīng)鏈中成熟度最低的環(huán)節(jié)。

    對于Micro LED顯示，理想的方案是巨量的RGB子像素，在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)下，高效、可靠的遷移到驅(qū)動基板，并焊接、密封，成為顯示模組單元。而單一晶圓上，Micro LED的產(chǎn)出量巨大，這就要求最好一次性操作一張晶圓上的全部子像素顆粒，分三次操作RGB三原色子像素……這一過程，顯然對“可靠性”要求特別高。行業(yè)普遍認(rèn)為，三原色RGB巨量轉(zhuǎn)移可用的標(biāo)準(zhǔn)，至少是6個9的良率以上。

    實現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移高良率非常困難。尤其是讓問題概率低于百萬分之一，更是極其困難。有沒有什么方案能夠“沒有這么苛刻”的要求呢？

    MiP(Mini/Micro LED in Package)封裝技術(shù)是一種將Mini/Micro LED芯片進(jìn)行芯片級封裝的技術(shù),通過切割成單顆器件,分光混光等步驟完成顯示屏的制作的方案。這一方案最大優(yōu)勢就是，對巨量轉(zhuǎn)移的可靠性要求下降1-2個數(shù)量級，到十萬分之一，乃至更低一些。RGB組合的芯片級分立器件，在后期進(jìn)行整屏制作時的可遷移性、可檢測性和可修復(fù)性也更佳。采用表貼工藝制作成終端顯示屏，亦兼容現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)設(shè)施。

    MiP封裝技術(shù)自2020年誕生以來，得到了很好的發(fā)展。是目前LED行業(yè)推出的量產(chǎn)型Micro LED顯示產(chǎn)品的主流路線。從晶圓到封裝再到終端，全球領(lǐng)先品牌均支持了這一技術(shù)方案。但是，MiP也有自身的劣勢：首先是，進(jìn)一步支持更小的間距指標(biāo)和更小Micro LED芯片的能力大打折扣；第二是，MiP器件的集成，對于超微間距而言相當(dāng)于第二次巨量轉(zhuǎn)移，即隨著像素間距縮小，其成本和難度提升迅速；第三是，MiP器件與TFT驅(qū)動整合的友好性一般，MiP器件終端產(chǎn)品做表面類COB處理后，成本可能持續(xù)高于現(xiàn)有COB技術(shù)。

    這些缺點中，尤其是對更小間距、更小Micro LED的支援能力不足，是MiP最大的軟肋：即一句話，MiP更多是針對既有LED直顯產(chǎn)品，向Micro LED技術(shù)靠攏的“良好選擇”之一；但是，如果真的要讓Micro LED與LCD/OLED顯示技術(shù)同臺競技，在TV/PC市場一較高下，MiP無法勝任。——MiP只是現(xiàn)在，不是未來！

    對此，業(yè)內(nèi)提出了第二種降低巨量轉(zhuǎn)移難度的“方略”：即量子點彩色化方案。該技術(shù)，采用全藍(lán)色LED晶體，并通過為藍(lán)光搭配量子點色轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)全彩色化。這一技術(shù)不僅可以繞過現(xiàn)有Micro LED芯片晶體在綠色和紅色上的均勻、可靠性問題，更是只需要一次性的藍(lán)色LED巨量轉(zhuǎn)移，不需要三色子像素的三次巨量轉(zhuǎn)移——巨量轉(zhuǎn)移難度大幅降低、流程長度縮短三分之二。只需要一種LED晶體的操作，讓其在檢測和電氣調(diào)試等方面也更為簡單。

    同時，量子點彩色化技術(shù)，是在QD-OLED上實驗成功的“成熟技術(shù)”。具有工藝、材料和設(shè)備上的可靠性。該技術(shù)方案，只需要專注于一種藍(lán)色LED晶體的巨量轉(zhuǎn)移即可突破Micro LED顯示大規(guī)模商用的難題，且在像素間距指標(biāo)上“可滿足大尺寸到IT類”需求的應(yīng)用。

    近期，群創(chuàng)推187英寸無縫拼接量子點色轉(zhuǎn)換Micro LED顯示器。該產(chǎn)品不僅實現(xiàn)了大尺寸化應(yīng)用，而且采用主動式薄膜電晶體（TFT）驅(qū)動背板，實現(xiàn)了“四邊拼接”。這與目前部分TFT基板Micro LED只能雙邊拼接的局限性形成了鮮明對比。群創(chuàng)稱其“無縫拼接量子點色彩轉(zhuǎn)換AM-MicroLED顯示器技術(shù)”，可提供26.4英寸~220英寸定制化尺寸和多種分辨率規(guī)格。

    對于量子點色轉(zhuǎn)換技術(shù)的Micro LED，其缺點也顯而易見：即依然需要百萬級別以上的巨量轉(zhuǎn)移可靠性，只不過，巨量轉(zhuǎn)移次數(shù)和復(fù)雜性減少三分之二。同時，通過僅采用一種更成熟的藍(lán)色LED晶體，亦進(jìn)一步降低了產(chǎn)品成本。另一方面，其更大的優(yōu)勢是對不同分辨率和間距指標(biāo)的兼容能力大幅高于MiP這種分立器件，與TFT玻璃基板業(yè)更相配。其亦不會在既有的Micro LED巨量轉(zhuǎn)移、檢測和修復(fù)工藝與設(shè)備之外，引入增加流程復(fù)雜度的二次加工環(huán)節(jié)。

    MiP和量子點彩色化，誰執(zhí)牛耳

    MiP將現(xiàn)有小間距和微間距LED產(chǎn)品導(dǎo)入到Micro LED時代；而量子點彩色化則更能夠?qū)⒉孰姟�IT等顯示引入Micro LED目標(biāo)市場。二者的可作為范圍顯然不同。同時，MiP對巨量轉(zhuǎn)移的需求是5個9以下，量子點彩色化則是6個9以上，二者的難度不同�！�—即在同時對巨量轉(zhuǎn)移和成本，比三原色巨量轉(zhuǎn)移Micro LED都更為友好的同時，MiP和量子點彩色化的競爭既有繼承也有錯位。

    另一方面，如果量子點彩色化成為主流，哪怕是一階段內(nèi)的主流，那么紅綠Micro LED芯片產(chǎn)能就會很為尷尬。所以量子點彩色化能不能行，規(guī)模多大，也影響到上游產(chǎn)能的布局結(jié)構(gòu)。

    綜上述，Micro LED顯示技術(shù)面臨巨量轉(zhuǎn)移一個技術(shù)難題、成本一個市場難題，三原色Micro LED、MiP和量子點彩色化等多重技術(shù)路線的選擇。在這樣錯綜復(fù)雜的格局下，Micro LED顯示技術(shù)的發(fā)展還需要“按部就班”的不斷嘗試。