在由国家新型显示技术创新中心主办的“智能世界,光耀未来-2024新型显示技术展主题论坛”上,天马Micro LED研究院副院长库克瑞发表了关于“Micro-LED显示技术趋势与探索”主题演讲。库克瑞副院长表示说,当前主流的显示产品包括显示尺寸小到1英寸的可穿戴手表,到200英寸的商显产品,已量产的主流显示应用技术主要有LCD Mini直显、OLED两种技术。
席克瑞介绍说,随着产业化变革深化,商显、车载、穿戴将成为有源玻璃基Micro-LED技术重点应用。根据行业分析报告预测,Micro-LED市场产值将实现高速增长,至2030年 营收规模将超过14亿美元。Micro-LED目前已应用于PID和高端TV领域,预计从2025年起逐步渗透穿戴和车载显示市场。受头部客户Micro-LED穿戴产品策略变化影响,相较行业分析报告预测的穿戴产品量产时间将有所延后。目前,Micro-LED显示产业链除Apple相关厂商受决策变化影响较大外,其余核心厂商产业生态格局趋于稳定发展态势。Micro-LED在透明显示、高亮显示、PID、异形显示等领域可提供全新的应用形态,为用户提供耳目一新的视觉体验。产业链整体环境仍然向好,2024年业内主流厂商在各核心应用领域百花齐放。
库克瑞表示,虽然Micro-LED显示产业发展一片叫好,但同时也面临着几大挑战。一是来自于良率的挑战。通常,Micro-LED显示芯片的电流效率会随着芯片尺寸的增加而降低。采用外延掺杂调谐、ODR/DBR层和图案化蓝宝石来提高电流效率。在0~10μA的驱动电流条件下,Micro-LED芯片的亮度比初始结构提高了35%。采用先进的激光转移技术,将传质偏差控制在±2μm以内。引入AOI检测和激光修复技术,使产率提高到99.5%以上。采用LTPS背板,W/L比大于10/3.5,成功地将子像素的驱动电路面积限制在约30×60μ㎡。电源输入的线宽超过2000μm,电流负载能力超过1A。二是来自产能的挑战。Micro-LED专用芯片、巨量转移、定制化LTPS背板产能仍是限制产业化的重要因素。Micro-LED与Mini-LED产能竞争,6inch/8inch wafer产能提升;巨量转移效率目前仍有待提升,行业产线数量及规模仍处于发展期;Micro-LED定制化LTPS基板需与现有LCD车载、IT等基板需求竞争。三是来自供应链的挑战。包括LED芯片、IC、过程材料、LTPS基板,入局LED芯片的供应商数量众多,但LED光效、均匀性等技术问题还有待优化,专用Micro-LED的IC无单独的算法和无定制化的IC,转移胶材、释放材料待定制化,封装、二次光学结材料材性能有待提升,LTPS基板的均匀性、稳定性有待提升,驱动电路需要优化设计,总体来说,供应链的完整性及技术成熟度仍需要产业链上下游共同推动。四是来自应用推进的挑战。终端应用场景需进一步开拓,市场接受度仍有待提升。三星89英寸Micro-LED电视售价仍超70万人民币,自LED芯片等BOM成本,至下游制费均居高不下;当前阶段Micro-LED功耗仍远高于同类OLED产品,无法满足手表等长续航应用场景需求;Micro-LED各核心应用段终端厂商数量仍旧稀少,仅有三星、海信、大陆、联想等寥寥数家头部厂商牵引,行业整体动能不足。
库克瑞进一步介绍说,在产线建设方面,天马与厦门市政府于2022年共同出资成立了“天马新型显示技术研究院(厦门)有限公司”,依托天马LTPS TFT背板技术,建设一条从巨量转移到显示模组的全制程Micro LED生产线。天马Micro-LED产线依托自主核心工艺,在全球尚无成熟技术储备的条件下,国内首创G3.5代 定制化全自动巨量转移及键合设备。产线建设过程中,超30款 量产设备和材料为天马联合供应链上下游企业首次共同开发。基于天马LTPS技术优势与长期研发投入,依托全制程G3.5代Micro-LED产线,已完成多项前瞻显示技术开发,可广泛应用于车载、拼接、透明显示、特种显示等领域。在技术布局和产品布局方面,天马拥有包括三维一体溅射成膜、全自动高熔点金属蒸镀、激光巨量转移、激光精密键合、激光原位修复5大核心工艺技术,高像素密度技术、多子帧调幅驱动技术、PWM 像素技术、高温色偏校准技术4大背板技术,朗晶透明技术、玄晖高亮技术、熹微低反技术、珀光柔显技术4大显示方案,并在透明显示、拼接显示、高亮显示车载显示应用。
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