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長假期間,全球知名的電子產品研究機構TrendForce釋出了其對電視LED晶片市場的預測,稱2025 年用於電視的Micro LED 晶片的年收入預計將達到34 億美元,而2021-2025年期間的複合年增長率為250%。
眾所周知目前電視顯示屏已進入淡季,但TF仍發文表示看好顯示器IC市場。並將這種增長主要歸功於製造商們在早期的計劃,即在大尺寸顯示器上採用Micro LED技術。
大螢幕是未來趨勢
短期來看,此項技術成本過高,大規模採用的可能性不大。但TF的預測主要基於如下預設:第一,Micro LED技術使無間隙、大尺寸模組化顯示器的生產成為可能;其次,採用MicroLED技術的顯示器能夠滿足影院級顯示器或高階電視的標準;最後,韓國電視品牌一直在積極投資Micro LED 電視開發。
以三星為例,其在2018 年釋出了 146英寸電視牆,並將其命名為“TheWall”之後,在此後的每次CES展會上,三星都發布了大尺寸模組化電視牆和Micro LED 電視產品,包括75 英寸、 110 英寸、219 英寸和 292 英寸。
技術壁壘:晶片、背板和傳質
該機構認為,在Micro LED 電視廣泛商業化之前,電視製造商將繼續面臨技術壁壘和成本方面的挑戰。尤其是MicroLED晶片、背板/驅動器、傳質三大領域的突破仍然是最值得關注的。
在背板和驅動器技術方面,PCB背板搭配無源矩陣(PM) 被認為是一種相對成熟的解決方案,已成為P > 0.625mm 畫素間距顯示器的主要選擇。然而,對於尺寸相對較小但解析度保持不變的MicroLED電視,一旦畫素間距縮小到0.625mm以下,PCB背板開發就會開始出現線寬和線距等問題,這兩者都會造成限制大規模生產並增加製造成本。相反,TFT 玻璃背板搭配 LTPS 陣列的方案,則能夠精確控制和驅動 Micro LED 顯示器中的電路。因此,TF認為這種配備有源矩陣(AM) 的背板有望成為未來Micro LED 電視的主流技術。
大尺寸電視背板開發的另一個技術挑戰,是玻璃的金屬化工藝。隨著顯示器越來越接近高解析度,這將要求面板的模組之間的間隙相應更小。現在傳統的COF(薄膜上晶片)設計將不再可行,製造商改為從側面或透過TGV(玻璃通孔)工藝在TFT 玻璃表面上佈線。為了實現這種佈線,製造商需要利用玻璃金屬化技術。然而,由於玻璃金屬化仍存在良率低、成本高等諸多技術瓶頸,隨著行業的發展,製造商必須努力克服這些障礙。
在製造工藝方面,MicroLED 發展的主要障礙有兩個:傳質和測試/修復。每臺 Micro LED 電視使用的 2488 萬顆Micro LED 晶片在傳質良率、製造時間和測試/修復工藝方面都提出了巨大的需求。目前,該行業主要的傳質技術包括釋放、鐳射傳輸、流體組裝、磁性傳質、基於輥的傳輸和晶圓鍵合。每種傳質技術的採用取決於顯示產品的解析度以及要轉移的MicroLED晶片的尺寸,而每種技術對產能、良率和製造裝置成本都有其自身的影響,這就是為什麼MicroLED生產線涉及如此高的複雜性。經研究,TF認為Micro LED 電視製造中的傳質過程需要達到至少 2000 萬UPH(每小時單位)的速度和99.999% 的良率,才能使Micro LED 電視能夠廣泛商業釋出。
成本挑戰:巨量晶片需求
在成本方面,MicroLED 晶片佔據了MicroLED 電視的主要製造成本。其價格居高不下,主要有三個因素。首先是大屏電視需要使用極其大量的相關晶片。例如,一臺 4K解析度的電視需要2488 萬顆 MicroLED 晶片。其次,由於Micro LED 晶片的尺寸較小,其製造工藝在波長均勻性、潔淨室顆粒數量等方面,提出了極其嚴格的要求,故而拉高成本。最後,由於MicroLED晶片小於75μm,目前的PL(光致發光)技術無法完全檢測Micro LED晶片的缺陷,進而增加了晶片向背板傳質的難度,良品率很難在短時間內提高。
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