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陈立宜:先进的Micro LED显示技术方案可以促进Micro LED显示的商业化

发布时间:2019/12/16 15:34:46   编辑:中华液晶网
提要: 今天主要是跟各位谈一下,我们公司对于Micro-LED显示器商品化的想法。现在来讲的话, Micro-LED的显示器的售价是比较高昂的
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杨董事长、郑院士、张老师、徐老师、还有李老师,还有秘书长,还有各位业界的朋友,大家好,今天很高兴能够再为Micro-LED论坛带来一点我们公司最新的进展,然后在这个报告开始之前,我想还是要感谢一下华东科技在过去两年以来跟我们合作,对我们的支持,也让我们取得一些还不错的成果。

陈立宜.jpg

Mikro Mese Technology 董事长陈立宜

今天主要是跟各位谈一下,我们公司对于Micro-LED显示器商品化的想法。现在来讲的话, Micro-LED的显示器的售价是比较高昂的,比如说索尼的显示器,大概是接近两三百万美金,国内最近发表的Micro-LED显示器大概也要80万人民币,但是我以前做LCD的,如果Micro-LED显示器的售价还是比较高的话,你要把它变成消费者可以接受的这种显示器距离是比较远。所以我们在思考怎么样设计,第一个就是一定要低成本的解决方法。另外一个制成不能太复杂,他必须要能够比较简单,就可以把Micro-LED显示器做出来,用简洁一点支撑。这几个主要的想法就是我们目前的目标。

我们在经过验证之后,有几个优势,第1个就是我们尺寸可以说到非常小,大概是三个微米,我想如果做这种间接地大规模转移的技术的话,我们是世界上少数可以这么大规模转移10微米以下芯片技术的公司。另外一个就是制程的温度是200度,制成温度跟基板材料的选择是有关系的,如果你可以把制程温度降到200度附近的话,你就可以选择除了玻璃之外很多材料。另外一个我们连着时候不用加压,因为要做Micro的一种加压话,容易把镜片压坏了,所以连着时候不用加压。这几个特点加起来转移速度可以非常的快。这些点可能只是大体上步骤,直接以Micro为例,把它直接拿起来,他在这个面上是可以经过检测的,检测完之后把坏的挑起来,但是根据我们的经验,有一个好消息,就是说Micro基座很小的时候,坏的会变少,这是我们的得出的经验,你把它做小之后反而良率会变高,所以刚才有业界担心,就是说Micro-LED的坏点很多,事实上坏点是来自于芯片上面的particle,当经过干法刻蚀到很小尺寸的时候,这些particle会被去除,因为他比较不坚固,所以容易被刻掉,反而会把这些坏点自我清洁,这点是出乎我们意料之外,但是我们做成三微米之后,发现整个Micro的良率提高,其实坏点数是变少了。

最耗时间的就是整个基板上面的对准跟放置,我们是一到基本,对准之后放下去,我们在基板上面有一层很特别的材料,Micro-LED就会粘在电极上,然后我们就可以把上面这个头拿起来,经过这样子移动,把Micro-LED放上去,然后经过散粉之后到最后去烘烤,主要是做最后的固定,所以在烘烤之前,再放上去。还可以再做一次光学检查,把坏掉东西拿起来,然后我们再把好的Micro-LED精品再放下去,这可以大幅的减少维修的成本,因为一旦你已经把它焊死,其实是不容易拿起来的,所以在设计制程,也考虑到维修,还有让良品率提高的特点。最后时间就是对准这步是最耗时间的。所以这个头实际上可以垂直,为什么?这个很重要,因为我们在实际上大量生产的时候,就可以利用这个头去pick,起来之后可以放好,可以放非常多,然后再把这个头运到你要转移基板上,然后再对准再放下来,你可以想象这个头可以数千数百万个,一般来讲大家做转移的时候,头跟平板机构其实连在一起,所以拿起来之后让机械手臂再反过来再放下去。这样子的速度会比较慢一点,但是我们使用就是在pick的时候都是用同一个地方,然后把这个头送进来就可以直接往下粘起来,然后再把它放好,所以传输效率会大幅的增加。

刚才讲了几个特点,我们把粘的地方暂时固定跟到最后把它永久固定,这一点是跟大家是不太一样的。另外一个就是我们暂时固定的流程,你在看到有一点坏的就可以把它拿起来再粘回去,这是制成的特点。好的时候,因为在整个搬运的过程没有升温跟降温,所以速度会快。如果一般来讲的话,我们现在用机器来做的话,在粘的时候需要升温,只要牵涉到升温跟降温,我是觉得这速度就会慢一点,所以它在放跟粘的过程并没有牵涉到升温跟降温,到最后才一起去烤,那这个很重要,因为你为了加快这一段的制程,所以升温降温必须放到最后面。所以就对准跟放置是唯耗费时间的。

那么大家估算过了,从我们现在看到原理上来讲的话,每个step大概是8秒钟是有机会可以做到的,我们目前也在找到合作伙伴,我们希望有机会可以赶快把它做成。这样来看的话,在65寸的面板,大概2.2个小时就可以完成,65寸的,其实速度非常的快。希望以后在工业上应用的话,机台上面可以有10个头,什么意思?大概差不多是十几分钟就可以完成一个65寸,为什么要这样做呢?因为要考虑到他必须要变成是消费者可以接受的,所以一开始你制程设计就必须满足一个条件,以后可以制作方法达到一个月量产量大概是一平方公里左右的显示器面积,大家知道一平方公里很大,但事实上一个10.5代线或11代线,一个月生产的面积大概就是一平方公里,8.5代线是0.6个平方公里,所以我们在设计的时候,一定要考虑到以后跟生产的规模可以相容,不然前面你要实现样品比较容易,在后面制作的时候就会碰到非常多的困难,所以我们在设计制成的时候特别考虑到这一点,我们大概计算过了,按照整个投资金额来看的话,我们Micro- LED的固定的投资金额还可以比现在的LCD的低,所以这个条件是必须满足的,也就是说固定成本必须比现在的LCD还要低,然后它可以达到每个月量产是一平方公里的能力。

这是我们做出来东西,这上面是5微米,我们应该是全球少数可以这种大规模转移,然后可以多个颜色的,为什么没有红光?因为早上很多专家讲了红光做小的时候,其实就是不容易点亮,然后就算用ALD,效率无法提高了,所以红光的确是个问题,但是我个人认为在转移技术上面的话,已经可以突破瓶颈了。我们尝试做三微米出乎我们意料的是边缘漏电比我们想象得来的低,这三微米的Micro有的是圆形的,然后看到这个边缘并没有漏电,所以这个边缘漏电比我们想象少。在我们实验的结果看起来是比较轻的这个原因我们大概知道一些端倪,但是还没有办法确认,待确认之后,也许我们会在一些期刊上面发表一下,但三微米的Micro点亮,然后亮度可以持续这么亮的,是在巨量转移之后,我想这个也是少数公司才能做到技术。

做小什么优点?这里跟大家讲一下,就是说假设我们是做五微米的大小,两个晶片的距离大概是三个微米,在一片4寸的基板上面,大家可以做一亿零八百万颗晶粒,这个是蛮重要的,我们现在转移的话是大概取中间63%的区域进行转移,代表什么?代表可以做2.8片4K的电视,做你的手机大概是9.3,做手表的话可以做125个,为什么?来比较一下成本,因为刚才就讲了,这个Micro-LED 显示是我们希望开发制程的时候就可以达到目标。如果比较现在的65寸的LCD,他所需要材料,刚才讲过了,制造成本、固定支出我认为是不会比lcd贵的,看主要材料的话,65寸的LCD玻璃,全部成本加在一起,上百。

好了,我们来看Micro-LED,根据上面的计算的话,Micro-LED这个是按照目前的状况来估算的,所以把它加总起来的话,大概是65的成本。也就是说Micro-LED显示器一开始,当然我认为大家厂商前期研发投入可能卖的售价会比较贵一点,但是还是消费者可以接受,但它的材料成本其实是有机会做比LCD低的。我们就目前来看,如果我们采取是25或50微米的LED,就是大家常看到像国内也有厂家发表的大概大小的话,它的Micro-LED的成本大概是500块,但事实上据我所知的话,大概是超过2000块美金,500块是因为把其他的部分删掉了。所以尺寸变小这件事情我个人认为还是相当重要的,所以尺寸小了,再加上高速的转移速度,这两点才有机会把Micro-LED变成是消费者可以使用的显示器,这也是我们公司在积极努力的目标。

所以比较一下,就是说用五微米的晶片的话,省的成本,如果可以用到三微米的晶片,三微米,试过了也是可行的,考虑良率的问题,就算是两倍的成本,我认为Micro为例,显示器要给消费者使用,已经没有什么问题了。所以我在17年的时候,我觉得Micro-LED显示器大概只能做中小尺寸,今年我就修改一下,我觉得应该全部都可以做。Micro-LED会不会成功?我个人是打问号,因为各位可以看lg投资者暂缓了,所以我相信Micro-LED在做电视的时候,不管效率或者是成本上面,我觉得困难是比较多一点,就略过不讲了,主要就是因为红光还不行,所以这个还要需要一点时间,但是红光目前还是有些进展,我希望就是说这转移技术可以变成很好的时候,这红光也可以迎头赶上,那么就可以很快的实现能消费的Micro-LED显示器。

1940年到2000年的,其实是第1个就变成是CRT显示器,带给人的生活比较大的改变。所以人们一直把显示器当生活中心,2000年到2020年这LCD就不用讲了,因为LED加LED设备,所以才有各位的手机。Micro也在继续发展中。最后跟各位讲一下,我认为尺寸必须要足够小,提高显示器转移的速度设计以后,量产规模可以到达每个月平方公里的产规模,这两点非常重要,这2点加起来之后才有办法做到消费者能购买的Micro示器,我们也朝着这方向努力,我们觉得进展也是相当不错的。因为他便宜,然后泛用性很广,所以其实我就想象不到他未来可以怎么应用,但是我相信在座各位或者是以后的人,一定可以想象他可以怎么使用,有非常多美丽的未来,谢谢大家。


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