【芯视野】天价Micro LED电视机成本有望减半，明年市场将大 ..._ZNDS问答

荒野游狼

集微网报道（记者无剑芯）高成本一直制约Micro LED市场的发展。近期利亚德发布的Micro LED电视机新品起步价88万元，让绝大多数人望而却步。但是近日有行业人士预计明年Micro LED成本将下滑50%以上，市场有可能迎来大爆发。

利亚德Micro LED电视机新品系列

各类企业抢抓Micro LED新机遇
Micro LED是指LED显示屏微缩化至微米级的显示技术，具有低功耗、高亮度、高色彩饱和度、高对比度、宽视角、长寿命、自发光、高能效、无缝拼接等优势，有可能成为下一代显示技术。
Micro LED将推动VR/AR行业的发展。中国科学院院士郑有炓强调，Micro LED功耗约为LCD的10%，OLED的50%，可提升移动终端续航能力，亮度是OLED的30倍，响应速度可达到纳秒级别，支持任意尺寸、任意形状和不同分辨率的显示器，满足多元化与VR/AR等新兴应用的迫切需求，将迎来新的发展机遇。
同样，Micro LED在超大尺寸显示应用市场将有更大作为。康佳集团显示设计与工业设计中心总经理林伟瀚指出，由于OLED和LCD玻璃切割尺寸限制，Micro LED在98英寸以上尺寸市场优势将更加明显。2021年，Micro LED电视机将在80英寸以上尺寸市场占据0.1%的市场份额，到2023年有望达到1.1%，到2027年将占比将提高至10%。
面对Micro LED巨大的市场前景，京东方、天马、TCL华星、维信诺、康佳等纷纷涌入。
京东方在Mini/Micro LED领域已经深耕5年以上的时间，几千名员工正在积极推进玻璃基Micro LED产品化。京东方研发出玻璃基AM Micro LED，其峰值亮度超过1500尼特，对比度可达100万：1，可实现任意尺寸拼接。
京东方科技集团副总裁、半导体技术科学家、显示与传感器件研究院院长袁广才透露，京东方将继续丰富Mini/Micro LED Display产品线，2021年计划研发出COG P0.9、COB P1.2、COG P0.6、COB P0.9、COG P0.4产品，未来还将研发COG P0.4以下的产品，以满足全应用场景的需求。
维信诺在Micro LED领域持续突破，2018展出单色Micro LED样品，2019开发出1.5英寸60PPI彩色Micro LED，2021年进一步研发出1.5英寸200PPI彩色RGB Micro LED，亮度达到1000nit以上。截至目前，维信诺具有LTPS驱动背板、巨量转移、检测、修复、膜组等专利500多件，并正在积极搭建Micro-LED显示器件及模组试验线和中试线。

天马7.56英寸透明AM Micro LED

天马已经展出7.56英寸柔性Micro LED、5.84英寸Micro LED和7.56英寸透明AM Micro LED。其中7.56英寸柔性Micro LED利用在玻璃基板上制作柔性PI衬底,通过特殊的柔性面板设计，搭配Micro LED芯片巨量转移制程等多道制程，实现主动式驱动柔性Micro LED显示。天马创新中心负责人秦锋表示，天马目前正与客户合作开展Micro LED量产可行性的研发。
TCL华星与三安光电成立联合实验室聚焦Micro LED技术开发，推动公司在该领域从材料、工艺、设备、产线方案到自主知识产权的生态布局，并形成Micro LED商业化规模量产的工艺流程解决方案。去年，TCL华星展出4英寸IGZO玻璃基AM Micro LED显示屏，该屏幕采用巨量转移技术，具有高亮度、高色域、高对比度，可实现双面显示。

康佳2英寸Micro LED微晶屏

康佳基于自主的HMT巨量转移技术研发出P0.375玻璃基Micro LED、2英寸Micro LED微晶屏，其中Micro LED微晶屏LED芯片仅30微米，间距仅0.12毫米，是目前全球LED芯片间距最小的Micro LED显示屏。
Micro LED存七大技术挑战
目前，厂商虽然展出了一系列Micro LED样品，但是Micro LED产业化还存在LED外延片与芯片、大面积化、巨量转移、玻璃基驱动、低温键合、检测与修复、彩色化方案等七大挑战。
LED外延片与芯片应用于玻璃基主动驱动显示装置时，LED发光器件本身存在四大主要问题：第一，在相同的电流密度情况下，LED色度效率比OLED的更低；第二，随着LED芯片尺寸缩小，外量子效率会随之下降；第三，随着温度提高，红色LED芯片效率会降低；LED发光波长（波峰）会随着电流密度的变化而变化。袁广才指出，Micro LED颜色、亮度、性能会随电流密度变化而变化，所以Micro LED不能沿用OLED通过控制电流来实现低灰阶，还需要解决很多技术问题才有机会使Micro LED达到OLED的显示效果。
目前，受晶圆尺寸的限制，Micro LED要大面积化需要依靠拼接。而要通过任意拼接实现Micro LED大尺寸化，还面临无缝拼接技术以及侧面连线工艺挑战。秦锋指出，玻璃基板不像PCB基板易于穿孔走线，需采用侧面走线结合IC背板工艺来实现无边框拼接。而且随着像素Pitch减小，为保持无边框，侧面走线区空间缩小，走线Pitch也会减小，对切割、磨边、侧面走线等相关工艺都是很大挑战。
巨量转移技术是Micro LED产业化的瓶颈。目前，巨量转移技术包括激光或光学方式转移、静电吸附方式、相变化转移方式、范德瓦耳斯力转移、流体转配方式等，但目前成熟度、良率都无法达到Micro LED量产水平，导致Micro LED修复成本十分昂贵。袁广才强调，截至目前，还没有一种适合的巨量转移技术，能够满足未来Micro LED产品化需求，巨量转移技术还需要突破芯片分选、转移良率、转移时间、制程技术、检测方式、失效芯片修复等难题。
玻璃基板相比于传统的PCB基板具有低成本、大尺寸、高精度优势，更容易实现高PPI Micro LED。目前可应用于Micro LED的玻璃基板主要有三种：LTPS TFT、IGZO TFT、LTPO TFT，其中LTPS TFT具有高迁移率优势，但是受到世代线的限制，从成本层面上考虑不适合10英寸及以上尺寸产品；IGZO TFT适合大尺寸应用，但是还需要提升迁移率、稳定性，保证低功耗；LTPO TFT具有低功耗优势，但是工艺复杂，所以目前还没有出现同时具备大电流、高稳定、低功耗、低成本的玻璃基板技术，限制了Micro LED产品化以及大规模应用。
巨量转移和背板TFT无法对应高温键合，如何通过改进材料和结构实现低温键合成为关键。袁广才指出，巨量转移技术正在不断改进，至今还没有成熟的低温键合方案，京东方与合作伙伴正在积极研究中。
由于巨量转移良率一般无法达到100%，Micro LED检测和修复显得十分重要。LED测试包括光致发光测试以及电致发光测试，其中光致发光测试可以在不接触且不损坏LED芯片的情况下对LED芯片进行测试，但是无法发现所有瑕疵，可能降低后续的生产良率；相反的，电致发光测试通过通电LED芯片来进行测试，能够找出更多缺陷，却可能因接触而造成芯片损伤。而Micro LED由于芯片体积过小，难以使用传统测试设备，提高了检测难度，目前还没有理想的检测方案。
检测伴随着修复，针对Micro LED需要开发巨量修复技术，而激光由于光斑可控且效率较高，开发以激光为手段的巨量修复技术势在必行。目前修复方案包括冗余设计和移除+修补，其中冗余设计通过走线进行冗余设计，一台像素可放多个LED，修补制程简单，可进行一对一的修补，LED成本低，但是不适用于高分辨率的显示，因为修补速度慢；移除+修补方案采用激光或其他方式移除有缺陷的LED，然后再转移一台，这种方案可去除一台阵列区域的LED，进行阵列式修补，可同步进行短路线路的修补等，但是去除LED后原有位置的绑定材料可能无法使用，修复制程复杂，成本高。
色转换LED采用B LED+R、G色转换材料，当蓝色LED芯片温度升高，B LED内量子效率大于70%，外量子效率大于40%，在显示效果上明显优于R、G、B LED的显示，而且可以实现更低的功耗和更高的良率。袁广才认为，蓝光Micro LED与QD膜结合还不成熟，因为随着温度的变化，QD的外量子效率、寿命存在挑战，同时，颜色衰减速度对显示算法提出巨大挑战。
明年Micro LED市场将大爆发？
虽然Micro LED产业化存在巨大挑战，但是随着企业、资本不断涌入，Micro LED产业链已初具规模，技术路线呈现百花齐放的状态，产业化似乎即将来临。
林伟瀚认为，蓝光Micro LED+QD技术可以规避Micro LED红光效率低的问题，蓝光Micro LED+QD可能将率先产业化。而且随着红光LED效率以及转移效率的提升，RGB Micro LED也会实现产业化，
三安光电股份有限公司副总经理、技术中心总经理徐宸科对Micro LED产业同样保持乐观的态度。徐宸科指出，从三安光电的角度来看，巨量转移速度基本上可以达到30KK以上。随着Micro LED市场的发展，成本将大幅降低，明年Micro LED将大爆发。錼创科技首席执行官李允立也表示，明年客户需求量大，Micro LED成本将快速下滑，降幅有可能超过50%。
不过，袁广才对Micro LED持保守态度，他认为，虽然目前有不少企业展出了Micro LED样品，但是离真正的Micro LED还有一段距离，至少需要三到五年Micro LED才有可能进入产品化。
对于当前Micro LED投资过于分散现象，袁广才有些担忧。他表示，Micro LED有可能因为过度炒作而变成资本运作，让Micro LED产业提前进入一台万家争鸣的时代，最后成为昙花一现的技术。他认为，现阶段应该在Micro LED装备、材料、制程上重金投入才有机会突破。（校对/李映）

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