微发光二极管(Micro LED)近年在大厂带动、跨领域产业链串联合作下,发展脚步持续增快,而被视为过渡技术的次毫米发光二极管(Mini LED)也在过去一年多快速发展。两者在技术上一直各有挑战,但成本考量仍是眼前的共同难题。
价格要能跟 OLED 竞争
「Mini LED 最大的问题不是在技术而是在成本,」调研机构 TrendForce集邦咨询LED研究中心(LEDinside)研究协理储于超提到,今年美国 SID 展中,许多面板厂都展出 Mini LED 背光手机产品,模块厚度压在 1 到 2 mm 之间,已经做到很薄,调光分区数(Local Dimming Zones)从 200 到 1,000 区都有,产品完成度相当高。
尽管这类产品规格已接近现有高阶产品等级,所使用的芯片数量却都要到 1 万颗以上,也就是说产品价格会非常可观。「这样的情况下能不能进入市场跟 OLED PK,就是现在面临最关键的问题,」储于超说。尤其手机或平板装置讲求轻薄、省电,Mini LED 适不适合用于这类显示产品还值得商榷,而成本问题将会是 Mini LED 能否提前量产的一大关键。
储于超表示,无论是对于 Mini LED 或 Micro LED 来说,手机和平板都是最难切入的应用领域,毕竟 OLED 在该领域的技术已经相对发展成熟。虽说要克服 Mini LED 或 Micro LED 技术瓶颈只是时间问题,但要降低成本也不是短期内容易克服的事。
以 Mini LED 来看,朝高价高阶电视机种方向发展或许是一大机会。储于超指出,Mini LED 背光概念很早以前就已出现,也就是直下式背光,只是以前 LED 尺寸较大,材料成本也过高,如今 Mini LED 概念将 LED 尺寸微缩到 100 到 200 μm,尺寸只有原本的四分之一甚至更小,或能进一步降低材料成本,也不需要新的设备支出。
采用 Mini LED 的直下式背光若搭配区域调光,不仅画面对比度高,显示效果也会非常好。储于超认为 Mini LED 背光产品能发展差异化直下式背光高阶机种,有望跟 OLED 高阶机种相抗衡,未来也有机会在 8K 高阶电视市场发展为主流;另外也看好电竞荧幕(gaming monitor)有望成为 Mini LED 较快发展的领域之一。
Micro LED 转移与修复所占成本最高
Mini LED 和 Micro LED 技术日益进步,推进时间或许会比过去 OLED 发展时程快,储于超认为这与 OLED 有机材料的技术突破速度较慢有关。Micro LED 则有别于 OLED,属于非常成熟的半导体制程,发展方式跟 OLED 不同,需要在制程上有所突破、精进良率,投入新的设备等等,进展速度可望加快。
不过,除了技术方面有诸多瓶颈待突破外,成本依旧是 Micro LED 能否早日实现量产的一大难题。储于超拆解目前 Micro LED 2K 分辨率的成本结构,分析整体成本大多落在巨量转移(Mass Transfer)及修复(Repair)两大项目上,而且所占比例相较于其他项目来得极端,整体成本约是现有显示器成本的八到十倍以上。
不少厂商开始以短期替代方案试图解决问题,例如在转移前先进行切割筛选,降低转移后的修复成本;有的以单色 Micro LED 搭配量子点(QD)色转换材料,或是 RGB 三色 Micro LED 实现全彩化;也有的采用备援(Redundancy)机制,避免坏点出现时需要逐颗修复植回等繁琐过程,期望进一步降低巨量转移与修复成本。
「长期来说,无论是巨量转移或修复成本,最症结点还是在于前段产品良率够不够成熟,」储于超认为未来如何提升所有制程良率是重点,如果在制程前段就能做到完美,理论上后段就能减少坏点出现、降低修复成本,当然修复方面也要同步找寻新的解决方案进一步将成本压低;另外如减少材料使用量、提高材料使用效率等,也都是长期发展的关键。