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7.31Micro LED的芯片结构的进展和现在的情况-邵剑(Omdia)

   2021-08-01 3720
核心提示:大家下午好!在座的各位谢谢大家还留到现在来听我的这份报告。第一页只是给大家展示一下关于Micro LED最近

大家下午好!在座的各位谢谢大家还留到现在来听我的这份报告。

第一页只是给大家展示一下关于Micro LED最近在2021SID上的一些新的产品,包括韩国电子消费研究所、京瓷等一系列面板生产厂商,在上游和新兴的厂商样品。这里面有很多的照片,大家可以拍照之后自己回去进行搜索。

邵剑(Omdia)

上面讲的样品的部分,这一页展示的是一些制程上面需要的优化,目前我们可以结合的Micro LED的产品,基本上都属于超大尺寸的一些显示器。包括ICN、CC,在这里给大家秀了一个变形的Micro LED的产品,以及Sony、LG,他们更多地展示了自己量产的Micro LED产品。

前面讲到的是一些样品和量产产品,那么现在关于Micro LED现在遇到的问题,这里简单讲几句,因为这两天的报告中都有涉猎。

第一部分,关于Micro LED的芯片结构的进展和现在的情况。早期Micro LED发光单元基本上是采用水平的LED的结构,随着技术的发展,考虑到发光面积的问题,以及一些转移问题,倒装方式的芯片现在是比较主流的一种形式的芯片结构。

后面随着进一步芯片尺寸的下修,两个PL之间距离的减少,考虑到短路的余地,后面为了显示面积,以及提高良率,后面会开发垂直显示的显示芯片,当前还是以这种倒装方式为主。

把芯片装到基板中之后,如果是倒装芯片它的触点是在下面的,上面进行封装。如果说是垂直芯片,它在一个电路的连接方式是上下的连接方式,有点类似于现在OLED的连接模式,是在显示LED的两侧。

另外是一个Micro LED的转接系统,也会存在一定的问题,其中最早期的时候,采用水平的Micro LED的结构,因为他需要一些靶线的通过,所以对于降低芯片之间的间距,对于提高分辨率来说是有一些不满。

那么后面倒装芯片,然后将芯片整合在一起,先倒装,然后做翻转,然后再封装,然后再进行跟导板连接。最终这种方式可能还会设计到进一步减少像素间间距的问题,通过独立的方式连接可以有机会进一步消除之间的分辨率。

在这种传输过程、整合过程,它有不同的优点和缺点,基本上在于芯片制造难度、芯片制程过程需不需要反转,以及厚度和芯片之间的间距等等。

上面就是关于背板方面现在还有很多的技术还在演进的过程中,之前也有前辈以及专家们介绍过LED有这种位置上面的方式,就是这种硅基LED,那这种硅基LED现在彩色化的方案现在还需要进一步的发展。

如果在玻璃基上的话,对于玻璃基的拼装这个拼缝的东西可能还要考虑进行侧面检修的方式。那侧面检修对于良率,以及线速的提高还需要进一步的开发。

这是一个巨量转移的问题,大家如果对于Micro LED相关的产业比较感兴趣的话,可能已经见过无数次了。最早期的Micro LED是Stamp方式的转移,由于这个Stamp没有办法进行像素和像素之间距离的调整,那么相当于我在从这个位置向另一个位置转移的时候,只能根据位置上的间距分辨率和基板上的分辨率相同才行。实际上在生产过程当中,可能会有各种各样规格的需求,这样就引入了激设备的方式来进行转移,可以通过点或者是线的方式来调整像素之间的间距。

另外几种巨量转移方式,是1对1的转移方式,就需要对于芯片的结构进行独特的设计,包括和制程有一些特殊耗材的需求。

在问题方面提到最后一点是关于修复,在LED灯是即将独立发光的模式,它跟起来现有的电加工方式质量的不同是每一个子像素,是一个独立计算它的量位的。加工的过程中可能会出现错漏各种各样的问题。如果我们做了一个测算,如果说是用按照分别不同分辨率的屏幕,通透率是99.99%,它产生的数量是很多的,从几百颗到上万颗的数量级,维修的工程中对于每一颗坏灯都需要检测、识别把它摘取、清洗重新再到新的一个LED芯片这样的过程会保证维修过程非常长,我们不同的假设可以说,因为我们每作一个显示器,他的需求特别是你问我一个显示器落地经济很低,因为修好这些坏,那它花的时间就是几小时,到几天不等这是图片显示器,所以大家对Micro LED的进一步量产,对维修方面的投入还需要一个正视。

另外在维修方面,提高维修的量率,降低不量率。我们选择性的用一种方式品,除了刚才讲到的,大家比较熟悉的Micro LED的一些显示技术。Micro LED还可以用在微显示上面,这边我们展出了前面的这些包括DNB这种微型显示的一些结构,以及他们的连接模式。同样Micro LED也可以有的应用到这样的场景里面,不管是用蓝色LED量子点的性能转换的方式进行一个微型显示器的制造,另外是直接的Micro LED的展示。

因为这样的一个微型显示和TV显示的市场,特别像AR对于公众以及亮度有独特的要求,所以从这个来说,我们也是归结LED,TV在这方面更有优势。

工艺LED因为它本身对于效率独特相对来说更有优势,所以它可能跟AI相比在性能上有一些优势,但成本上还有一些差距。除了归结LED,在今年已经展示了拉伸,可拉伸LED的显示器,可拉伸的LED显示器也是有一些。拉伸程度主要取决于上面的一个封装,可以使我们的封装程度大小,这样的话,几颗像素在里面,这样的话它上面的极管进行一些可拉伸结构的设计。对LED来说,由于每一颗灯管都是独立的结构,他们之间进行一个可拉伸的结构设计,就更加容易一点。

这边我们也举了一个简单的情况可以看得出来,Micro LED在可拉伸显示里面更有一些前景。之前讲到的这边都是一个可拉伸显示器,这个是楼宇行业的一个厂商,它申请这样一个2.7寸、42PI可拉伸尺度。可以拉伸到130%,在原来的基础上增加30%。但是从图中的样品也可以判断出来,因为这是一个更多样品的问题。因为样品所以还存在更多重大的因素。

刚才说到的我们应用上面的就给大家讲述一下逻辑上面研究的机构以及公司,一些概念和技术,这部分就是韩国电子方面的研究中心,他们推出来一种做法。它是把这个芯片的转移组合在一起,通过这种方式开发出来的材料之后,直接进行的转移。转移之后进行加热的方式把芯片跟材料通过芯片和材料连接在一起。材料本身是一个焊锡类。本身这种材料又可以降低在化学过程当中的单行问题。它在它的宣传中主要通过这样的方式,进行操纵。需要更多复杂的因素,一些传出专业。现在芯片的领域设计,在早些的设计领域不管是个芯片还是电路,都是需要进行每一个单个像素的识别和电路的总电路。

这种方式通过计算发生了不亮芯片发生了概念,因为随着各种制成的一个提高在同一行内多次发生这样的概率比较低。这就把所有的芯片放在统一行。如果发现这一行里面有一个芯片坏掉,那把整个全都关掉。这样的方式会大幅度降低维修的速度,比如生产出来进行检测。识别是哪一行是有问题。把这个写进它的里面,放在IC里面,下次就直接点那一行。这样的方式领域设计会被大幅度降低维修。但是芯片的成本比较高,相当于我用了两倍数。这边是一个做法。那就是用蓝光,纯色、纯蓝光的LED芯片,它用特殊的商品在LED芯片的底部做多形式。

最后你可以看到从图片这边右上角也可以看出来,这样的亮点,它需要控制它蓝光LED的漏光性能,在传统的技术上还需要提高。但是从对点来说是比较剧变的,可以利用蓝光LED的技术来进行制作。这边就是LCoS的做法。这种做法也能看到,就是将RGB的芯片,通过第一步骤到一个比如说6寸的转移出来,转移到12寸。进行间隔的排列,事先排列好彩色的。再通过更大的LCoS把RGB转移到底板上面。我们加工过程的方式提高这样一个速度,然后你通过周边的检测来降低不良率的发生。以上就是新技术上面给大家的汇报。

接下来就是关于市场的看法,我们觉得大概在2028年我们这个市场会有在16将近17亿的出货量的。主要的出货量基本集中在TV和图表这样一个,大尺寸和小尺寸两个方向的应用。刚才左边的两张图展示了不同的芯片技术,以及质量转移技术像不同的尺寸和时间纬度上的变化。现在左上角就是给大家展示的不同的值构,是比较新的概念。

我觉得以垂直芯片在这样的产品系列里面,未来会占有更大的市场范围的,相当于更多的应用。垂直芯片的激光属于在市场有更高的地位。最后展示一下我们对新型技术的一个转换法。

现在大家也都知道,现有的显示技术就是VC。液晶显示器在不同的应用类别,不同的尺寸范围内无论是信息指数的挑战。这也是这张图片存在的意义。

最开始在基于LCD就是LED的发展方向,它的横左边是时间,纵坐标是尺度。它里面是按照尺度基本划分了它的应用类别,Mini基本上我们发的一个的中尺寸或者大尺寸方向的一个发展。白头行业基本还会在TV这样一个市场继续讲演讲。RTB及相关的显示器,智能手机领域继续巩固它的市场地位。

最后就是显示器,它是在特别的显示上会有一个独特的地位。基本是在两个方向,在超大尺寸上面供应。是户外商显,逐步向大尺寸TV,往中尺寸方向的一个发展。它的一个发展方向就是把其他的,就是反过来的。从大往小的方向发展,前面诸多专家也有讲过。对于Micro LED来说,在相同的分辨率下,相同的尺寸下,相同的灯珠数量来说,主要是基本。这部分在架构上面还是算小的,主要在相同的,用同样的灯珠,随着灯珠成本下降,整个成本就会往另外一个走。也就是说,越大的尺寸,对于Micro LED的影响并没有其他的显示影响那么大。

最下面就是刚才提到的关于LED的指挥,只会在危险的图标领域有特殊表现。最后小打一份广告,这一份报告是我们Micro LED的技术报告。也是刚刚创新的,作者是我的老板。最后谢谢大家,祝大家有个愉快的周末,谢谢。


 
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