成本與技術挑戰仍待克服,預估 2025 年 Micro LED 電視晶片產值達 34 億美元

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 04 日 14:35 | 分類 光電科技 , 晶片 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


TrendForce 最新研究報告《2021 Mini / Micro LED 自發光顯示器趨勢與廠商策略分析報告》指出,由於 Micro LED 在大型顯示器布局較早,儘管短期內仍難以全面克服成本高昂的問題,但透過拼接方式達到大尺寸無接縫顯示的技術特性,符合劇院等級顯示器與高階電視的技術規格,再加上韓系品牌積極投入電視應用,預估 2025 年 Micro LED 電視晶片產值將達 34 億美元;2021 年至 2025 年複合成長率可望達 250%。

電視龍頭廠商南韓三星自2018年發表146吋電視牆「The Wall」後,接下來每年的CES持續推出包含75吋、110吋、219吋與292吋等大型的拼接顯示螢幕與Micro LED電視。TrendForce表示,各類型的Micro LED電視大量商品化之前,仍將持續面臨技術與成本的雙重挑戰,又以晶片、背板與驅動、以及巨量轉移製程等三個項目的技術突破最值得關注。

成本方面,晶片本身是目前Micro LED電視成本占比最高的材料,居高不下的主要原因有三。首先是龐大的晶片使用量,以4K解析度來說需要2,488萬顆Micro LED晶片。其次,Micro LED 晶片非常小,對磊晶片波長均勻性與製程過程無塵室等級要求都非常嚴苛。最後,Micro LED晶片尺寸小於75μm,目前利用光激發螢光技術(PL)並未能完全偵測出Micro LED晶片的缺陷,結果將增加晶片轉移至背板後的維修困難性。

技術方面,背板與驅動方案,PCB背板搭配被動式驅動(PM)發展相對成熟,早已成為點間距在P 0.625以上產品的設計方案首選。但對尺寸更小並且需要維持相同解析度的Micro LED電視而言,當點間距縮小至P 0.625以下時,PCB背板方案開始面臨線寬及線距的量產極限與成本攀升等挑戰。反之,TFT玻璃背板搭配LTPS開關技術可精準控制及驅動Micro LED電流,此類以玻璃背板搭配主動式驅動(AM),預期將成為接下來Micro LED電視發展新的主流技術。

此外,玻璃金屬化則是背板所需要面臨另一層面技術挑戰,當解析度愈高時,拼接模組間距相對縮小,傳統的COF設計已不可行,必須將TFT玻璃正面線路藉由側邊或穿孔方式導引至背面,此時就需要玻璃金屬化關鍵技術,因現狀玻璃金屬化技術尚存許多技術瓶頸,故存在許多良率低落並衍生出高成本問題,皆有待未來技術發展克服。

製程方面,挑戰來自巨量轉移與檢修兩大層面,近2,500萬顆Micro LED晶片,對轉移良率、加工時間、後續檢測與修復而言皆是沉重的負擔。目前業界採用的巨量轉移技術大致可分為拾取放置、雷射轉移、流體組裝、磁性巨量轉移、滾輪轉印及晶圓鍵結等技術,依照應用產品的解析度與晶片大小不同,搭配的移轉技術也有差異,連帶影響產能、良率與投入設備成本,成為增添Micro LED生產線構建複雜度的主因。TrendForce認為,未來Micro LED電視巨量轉移至少需達每小時2,000萬顆(UPH,Unit per Hour)效率和99.999%良率,才有大量商品化的條件。

(首圖來源:三星)

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