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Micro LED & Mini LED直显技术“华山论剑”完美收官

时间:2024-03-22 10:15:46 作者:TrendForce 阅读:
在首日的TrendForce集邦咨询新型显示研讨会上,LED与显示领域专家分享了丰富内容,从面板显示和Mini LED背光显示技术趋势、车载显示应用前景,到电视、笔电、监视器终端市场情况等,由上至下深入解析面板显示与Mini LED背光与显示产业链的最新发展状况。进入到第二天会议中,主题转向Micro/Mini LED直显技术,15位LED显示行业专家共论Micro/Mini LED最新技术解决方案与应用市场的开拓,为加速Micro/Mini LED商业化出谋划策。
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在首日的TrendForce集邦咨询新型显示研讨会上,LED与显示领域专家分享了丰富内容,从面板显示和Mini LED背光显示技术趋势、车载显示应用前景,到电视、笔电、监视器终端市场情况等,由上至下深入解析面板显示与Mini LED背光与显示产业链的最新发展状况。

进入到第二天会议中,主题转向Micro/Mini LED直显技术,15位LED显示行业专家共论Micro/Mini LED最新技术解决方案与应用市场的开拓,为加速Micro/Mini LED商业化出谋划策。

TrendForce集邦科技 邱宇彬     

Micro LED发展道路上的突破与困境

Micro LED技术在今年年初CES与MWC两大展会上大放异彩,除了搭配透明显示技术在大型、车用、笔记本等应用的展示外,多家厂商聚焦的AR眼镜也是一大亮点,都可以看到Micro LED与实体应用结合进一步具体化。          

然而,Micro LED版本Apple Watch在三月初确定的终止开发,对于产业发展的确造成重大的打击,无论其背后原因是转移制程的瓶颈、过高的成本、还是Apple自身布局的转向,少了一个如此重大品牌的引导,产业在投资、技术开发、以及应用普几个层面的发展速度放缓是无可避免的了。TrendForce预估2028年Micro LED芯片产值为5.8亿美金,2023至2028年间的年复合成长率为84%。              

不过从另一个角度分析,与Micro LED芯片成本压缩关联密切的尺寸微缩化工程仍在进行,而包括LGE、BOE与Vistar等厂商在大型显示应用的投入,以及AUO在手表产品的开发都未停下脚步,显示产业内仍积极为了突破Micro LED在技术与成本上障碍持续努力。          

Apple Watch的终止意味着Micro LED的应用必须重新聚焦在新型应用上。AR眼镜所使用的光机必须具备高亮度小体积的特性,Micro LED相较于Micro OLED等其他竞争技术所拥有的基础优势依旧鲜明,加上AI辅助功能的完善与普及,即使是仅能提供单色显示的AR眼镜,近一两年的需求都将逐步浮现。而Micro LED透明显示器搭配车用HUD需求的兴起,也让车用显示继续扮演一个持续提供产业发展所需养分的场域。

TrendForce集邦科技资深研究副总经理 邱宇彬

洲明科技 张严博

Mini/Micro LED显示行业场景解决方案及平台支撑

洲明科技的光显产品及专业的场景解决方案已经遍布全球多个国家和地区,而作为洲明科技光显方案的主要载体,洲明科技的Mini&Micro COB产品也已经过多次升级,并在2022年全球首发并量产Micro 0.4;2023年在COB自研自产自销规模领先的前提下,实现COB/MIP/AM多技术路线发展。                  

目前,洲明科技的Mini/Micro COB产品已实现“两大核心+五大支撑+一大平台”的技术布局。其中,“两大核心”为巨量转移和自动化,“五大支撑”则包括全倒装芯片、基板、封装、驱动、系统;“一大平台”指的是洲明 Mini&Micro 研究院。以涵盖P0.4~P4点间距的UMicro、UMiniⅢ、UMiniW、UMiniP、LMini、户外COB等六大Mini/Micro产品系列,洲明科技实现了应用场景全覆盖。                  

洲明科技还以“光显+AI”链接现实空间与虚拟空间,将AIGC运用于广告行业、电影电视行业、直播行业、文艺演出行业、展览展示行业等不同的视听场景中,以技术创新赋能内容生产,拓展内容生产方式,持续让AIGC助力产业发展。    

洲明科技 行业解决方案部副总经理 张严博

Asmade卓兴半导体 邵鹏睿

技术迭代,Mini LED显示屏挑战标准化生产时代

Mini LED直显产品经过多年的发展,技术路线已基本稳定,目前正朝着基板尺寸越来越大、像素间距越来越小、价格越来越低的方向发展,行业的竞争也愈发激烈,这一现状使得Mini LED封装产线的标准化、规模化成为大势所趋。         

卓兴半导体基于当前Mini LED规模化应用的难点,推出了针对Mini LED直显封装的智能化解决方案,可根据各式个性化产品定制标准化生产方案。         

产能方面,卓兴半导体Mini LED直显封装的标准产线共包含32台固晶机,具有超大有效固晶范围,可满足大基板的生产需求,月产能可达500㎡(按P1.25算)。精度和良率方面,卓兴半导体采用全产线AI智能化闭环工艺管理模式,可实现基板自动流转、多机自动混固、坏点一键溯源、良率自学习矫正、MES非I/O通信。             

总体而言,Mini LED直显封装标准产线具有更多的并线机台数量、更快的建线速度、更优的智能工艺服务、更高的产品兼容性以及更大的人均产能的优势,可助力客户解决效率、精度和良率难题。

Asmade卓兴半导体 副总经理 邵鹏睿博士

京东方华灿光电 王聪

Mini/Micro LED显示技术研究与展望

Mini/Micro LED直显技术发展持续加速,未来将继续往微间距显示屏、可穿戴电子、大尺寸电视、AR/VR,车载显示等应用中渗透,Mini/Micro LED 芯片需求也将同步加大。          

在Mini LED方面,京东方华灿光电认为,可靠性与一致性是提升Mini LED技术的关键,京东方华灿通过丰富的量产经验,结合MFS全视显示、K-MIX第6代混编技术可优化红光芯片老化、冷热比、推力,保证芯片全视角显示,解决波长和亮度一致性等问题。此外,True COLOR、Sn Bump、BGA(球栅阵列封装)等行业共性技术同样可优化Mini LED芯片性能、提升良率。          

在Micro LED方面,Micro LED技术关键包括:外延材料高度一致性,芯片制作和巨量转移的良率,全彩化的有效实现。京东方华灿光电在外延部分通过应用全新MOCVD设备,外延片实现了高均匀性;在芯片良率部分,AOI外观良率最高达99.999%。京东方华灿光电通过高均匀性外延生长与超高良率芯片制造,多种Micro LED全彩显示方案最终得以实现。

京东方华灿光电 MicroLED高级产品经理 王聪

kinglight晶台 严春伟

LED封装技术革新应对显示屏多元化场景应用

LED显示技术正不断向微间距及高清化与专业化的方向发展。微间距及高清化方面,一方面得益于点间距的缩小,显示清晰度提升,另一方面则体现在LED显示在保持高清晰度的同时,还能够实现更细腻的图像表现和更高的对比度,从而提升整体的视觉效果。                  

面对这一趋势,晶台革新封装技术,在Micro LED芯片的前段工艺上进行芯片级封装,封装后的MiP再封装MCOB(MCOB=MiP+COB)。目前,晶台的MiP产品主要有0404、0505、0606、1010等四款,可应用于微小显示、户外超高清、LED影院、VP/XR等市场。                  

专业化方面则体现在应用领域上。随着LED显示技术的发展成熟,其应用领域已逐步拓展到舞台租赁、广电制播、高端固装等。        

面对不同应用领域,晶台已推出众多解决方案,比如解决租赁行业痛点的TOP型4和1器件,有效解决磕碰问题,推出户外高亮租赁器件,满足户外租赁市场;而晶台影院级LED解决方案、虚拟影棚XR/VP解决方案等,则解决了当前广电制播领域的痛点问题;晶台还面向高端固装市场推出了旗舰KS系列产品。 

kinglight晶台 研发总监 严春伟

兆驰晶显 叶裕清

从单一到多元,兆驰晶显产品线的升级与扩展

当下,LED显示屏市场正在持续扩大,其中,Mini LED正迅速走向产业化,新品迭出,应用边际不断扩展。目前,LED显示屏已从工程市场向消费类电子快速渗透,从百亿级市场打开发展,到千亿级的市场。          

技术方面,在P1.0及以下室内小间距领域,COB的性价比更高;而在P1.2室内小间距领域,COB的价格正无限接近SMD。其中,P1.5和P1.8在小间距市场的面积占比约85%,目前多采用SMD;而P0.5以下则受成本限制,以LCD/OLED为主。          

兆驰晶显深耕LED行业,现正对产品线进行升级与拓展。设计方面,兆驰晶显在结构上采用去托架化设计,装配简单、安装简单、产品更轻;同时提高集成一体化设计,提高稳定性。          

产品上,兆驰晶显已推出幻彩系列、绚彩Pro系列、绚彩Plus系列、卫士系列、晶彩系列等多个系列产品,间距全覆盖,且显示性能持续升级、产品应用场景全面拓展。          

产能方面,兆驰集团具备LED 垂直一体化优势,其中兆驰半导体的产能水平已跃居全球第二,而兆驰晶显南昌二期项目则正处于产能爬坡阶段,集团整体产能正不断提升。  

兆驰晶显 产品经理 叶裕清          

集邦咨询 余彬

2024全球LED显示屏市场机遇与挑战

TrendForce资料显示,2023年国内LED显示屏市场需求有所恢复,海外北美市场、亚非拉市场继续保持成长。据初步统计,2023年全球LED显示屏市场规模成长至75亿美金,继续保持成长。进入2024年,Mini LED显示屏继续呈现高速增长态势,一体机、虚拟拍摄、户外高清等应用也将继续稳步成长,预计全球LED显示屏市场规模增速有望达到10%。         

长期来看,随着COB、MiP等新技术工艺的成熟,LED显示屏成本也将持续下滑。另外虚拟像素技术也崭露头角,有望助力LED一体机、家庭影院等市场快速成长,也有望助力LED显示屏打开新的应用场景。综合来看,TrendForce预估2027年全球LED显示屏市场规模有望达到107亿美金,2022-2027年复合成长率达到9%。

TrendForce集邦咨询 研究经理 余彬          

雷曼光电 屠孟龙

PM驱动玻璃基Micro LED显示技术创新及商业化进展

LED芯片不断缩小,是Micro LED大尺寸显示行业不断降低成本的有效路径。在芯片微缩化的背景下,有多种Micro LED显示屏基板与驱动搭配的新方案出现。          

尽管相较其他技术,AM驱动+玻璃基板方案有独立控制像素、低闪烁、高效低功耗等明显优势,但仍有技术未成熟、成本高等痛点。而PM驱动+玻璃基板的方案通过行列扫描方式点亮Micro LED屏幕,具有矩阵结构简单、技术成熟、PWM脉宽调制等特点,却也面临玻璃基板上巨量打孔以及在玻璃上制备厚铜的技术挑战。              

两者方案各有优缺点,但为将Micro LED显示屏快速推向市场,雷曼光电更看好成熟的PM驱动结构+玻璃基板方案,并与上游合作伙伴成功突破 TGV(Through-Glass Via)玻璃通孔技术难题。目前,雷曼光电已发布全球首款PM驱动玻璃基Micro LED显示屏,并基于该技术将Micro LED显示屏快速扩展至会议、教育、家庭影院等商用与消费领域场景中。

雷曼光电 技术研发中心高级总监  屠孟龙  

盟拓智能 唐阳树

机器视觉在Micro LED量产及半导体封装工艺中的运用与研究

由于Micro LED尺寸极小且使用量庞大,如何提升Micro LED产品良率成为业内面临的共同难题。

从生产工序来看,Micro LED的良率控制可分为衬底工艺缺陷检测、外延生长缺陷检测、器件制备缺陷检测、巨量转移缺陷检测、封装键合缺陷检测、全彩工艺缺陷检测6大环节。

为能够高效且准确地完成Micro LED产品检测,行业内已发展出多种Micro LED检测技术,包括有接触电致发光、光致发光、无接触电致发光、光学检测、转移后点亮检测,然而这些技术仍存在各自的缺点。

为进一步提升Micro LED的检测技术,解决Micro LED良率问题,盟拓智能打造了Mini/Micro LED品质闭环管理系统,包含外观检测设备、点亮检测设备、全自动返修设备,覆盖各Micro LED生产环节缺陷检测应用,并应用工业机器视觉、人工智能技术加以辅助,实施异物检测、金线质量检测、基板范围测量、视野平场矫正、亚像素定位、动态点亮成像等检测工作,通过硬件与软件的相互结合全面提升Micro LED产品质量。

盟拓智能 董事长 唐阳树  

诺瓦星云 林先萌

针对MLED显示应用的控制系统发展趋势

在5G&8K、Mini/Micro LED、动态像素等技术的推动下,LED显示屏从常规商用显示延伸到了更多新兴应用领域当中。作为LED显示屏重要一环,由控制器与接收卡组成的LED显示控制系统,也需要新的发展概念适配行业新需求。          

在LED显示新时代下,LED显示控制系统需变得“更大”,拥有更大的带载点数实现4K、8K等更高分辨率、拥有更强大的功能对屏幕显示进行更精细调节、以及更快速便捷的大数据传输能力等。另一方面,LED显示控制系统需变得“更小”,拥有更小的体积适应更多场景的使用,拥有更小的功耗降低LED显示屏应用成本。          

通过“更大”、“更小”的产品思路,诺瓦星云持续专研显示控制系统技术,开发出了多种解决方案,满足xR虚拟拍摄、电影院、家庭影院、一体机等不同场景应用。控制系统内搭载丰富的功能,包含完整的显示校正技术,Xbit+显示控制、色彩管理、动态引擎、动态像素等多种显示算法,以及5G无线等多种传输技术,全面驱动LED显示屏展现真正实力。

诺瓦星云 中研院实验室主任 林先萌

蓝普视讯 戴志明

基于COB和COG面板的LED动态复用像素技术的发展与展望

动态复用像素技术通过对LED子像素的重新排列,实现了Mini/Micro LED在微小间距产品上的高清显示与低成本应用。然而目前基于COB/COG的动态像素复用技术却面临者3大缺点,一是受制于像素和布板空间,亮度减低;二是受制于PM驱动方式,显示效果受影响;三是显示效果和优化算法受制于算力。          

未来,玻璃基板与AM驱动结合的方式,有望成为解决动态复用像素技术缺点的理想方案。AM驱动采用独立的薄膜电晶体实现对背光的单区调控,每个像素皆可以连续且独立的驱动发光,可有效解决上述动态复用像素技术应用难题。          

为推动基于COB/COG的动态像素复用技术发展,蓝普视讯已在海内外市场完成三像素技术、空间像素控制及图像技术、COB工艺等多项发明专利的布局,在新型LED显示技术研发上做好了充分准备。

蓝普视讯 董事长 戴志明

雷鸟创新 杨彦哲

从物种演化角度看微显示Micro LED发展路线

独特性是新物种的诞生之源与发展重点,这样的规律在科技产业中同样适用,PC、移动电话、LCD技术因具有轻便封装算力、移动通信、液晶透光性可被电路驱动的独特性而诞生并发展。MicroLED作为最新的显示技术,则因具有像素尺寸小、高亮度、节能等独特性而诞生。              

以物种演化的角度来分析,新质技术需选择正确初始赛道充分发挥自身优势,并错开与成熟技术的竞争,才能获得在市场中的长期留存与发展。例如LCD优势是轻薄+节能,最终扩张顺序为计算器、手表、笔记本电脑、手机、固定大屏;移动电话早期因通话质量和成本极高,从高预算车载移动场景开始渗透,最终进化成为主流信息终端。          

而微显示Micro LED因其微小高亮的特性,高度适配衍射光波导AR眼镜应用需求。因此,未来微显示Micro LED技术将从衍射光波导AR眼镜中率先发展,后向折射光学VR设备,最后向手表等其他直视光学设备中逐次扩展延伸应用。

雷鸟创新 战略负责人 杨彦哲

宇视科技  雷涛          

AIoT行业下的智慧显示应用 

在视频业务方面,AIoT技术正朝着看得清、看得广、看得快、看得稳、看得懂的方向发展,推动着视频业务进入机器读图AI时代,而智慧显示作为AIoT技术时代视频业务的最后一公里,在企业进行业务数字化转型的过程中有着十分重要的作用。

宇视科技构建了“可视、智慧、物联”于一体的产品体系。其中,“智慧显示”可提供LED/LCD显示、屏控、智慧办公产品解决方案,构建“大屏+控制+应用+安全”的核心竞争力,为客户提供适合不同场景的解决方案。

宇视科技还不断对“智慧显示”进行创新。其中,在大屏端,宇视科技持续提升产品的图像质量、散热能耗、使用寿命等性能;在控制端则开发多个产品类型,推出蓬莱可视化平台,集分式控制中枢等解决方案,以匹配不同的终端应用场景,助力客户高效决策;在安全端则构建“物理链路+内容审核”的安全壁垒,保障系统的稳定性和安全性。

总的来说,宇视科技智慧显示业务可以提供全场景解决方案,以显示单元、控制单元及会议产品等全系列产品全力部署AIoT产业链,推动行业信息化、数字化、智能化建设,为千行百业赋能,守护安全美好生活。

浙江宇视 营销总监 雷涛

JBD 徐慧文

Micro LED微显示,加速“全天候AR”进程

MicroLED微显示技术凭借其独特的极小体积、超高亮度和超低功耗等优势,正在有力推动AR眼镜从“头盔”向“眼镜”形态转变。JBD作为该技术的重要推动者,近年来在微显示屏的亮度、效率、像素密度、显示质量等核心指标实现持续突破,让MicroLED成为最具优势的AR显示方案。

截至目前,已有超过25款采用JBD MicroLED微显示方案的AR眼镜亮相,同时还会有至少10款新品在2024年问世。随着技术发展和产品迭代,AR眼镜的重量在持续减轻,外观越来越贴近日常,这些变化让我们距离“全天候佩戴”的目标仅一步之遥。

JBD带来了两款极具竞争力的MicroLED光引擎新品:第二代“蜂鸟mini”单色光引擎(2024年Q2上市)、第二代“蜂鸟”彩色光引擎(2025年Q2上市)。新一代光引擎将在关键指标上实现飞跃,以满足“全天候”AR眼镜对体积、亮度、功耗等方面的严苛需求。

第二代“蜂鸟mini”单色光引擎体积仅0.15立方厘米,可能是迄今最小的AR光引擎,相比前代产品的尺寸缩小了50%。芯片技术的进步使面板亮度提升至800万尼特,同时引擎光通量可达10lm。此外,第二代蜂鸟mini还实现了功耗的显著下降,及显示画质的大幅提升。据悉,该产品即将于今年二季度量产出货。

与此同时,第二代“蜂鸟”彩色光引擎也将在尺寸、亮度、功耗方面得到大幅提升。凭借第二代“蜂鸟”系列的众多技术升级与突破,将进一步推动AR眼镜向普通眼镜形态转变,加速“全天候AR”的进程。

JBD首席运营官 徐慧文博士

集邦咨询 万雯

近眼显示技术趋势和产业动态分析

Apple Vision Pro不仅刷新了产业对XR设备的期待,更是增强了普通消费者对近眼显示技术及应用的认知。作为近眼显示的主力应用,无论是技术路线遍地开花的AR头显还是追求轻薄和沉浸感的VR设备,都无一例外地朝着将虚拟与现实世界无缝融合、提高消费者使用时的交互感、沉浸感、远程参与共同协作等体验发展着。              

在过去的几年里,作为技术转型战略的一部分,XR领域的各个企业的投资并购计划也正如火如荼地进行之中。这也促进XR显示设备在商业和消费者领域也得到了快速地发展和应用。同时,在盛行的AI大趋势之下,人工智能结合XR设备的应用前景也备受关注。未来无论是在智慧医疗领域、智慧教育领域或是智慧工业领域再到日常消费生活,都会受到XR技术的渗透,由XR设备与技术构建的新生态也正处于蓬勃拓展之中。

TrendForce集邦咨询 研究部助理分析师 万雯         

总结

为期两天的TrendForce集邦咨询新型显示产业研讨会,在显示行业专家、各界参会人士,以及TCL电子、TCL华星、国星光电、晶科电子、鸿利智汇、鸿利显示、京东方华灿、雷鸟创新、盟拓智能、上海显耀显示、蓝普视讯、雷曼光电、kinglight晶台、兆驰晶显、洲明科技、卓兴半导体、新益昌、诺瓦星云、宇视科技、中强精英等企业的鼎力支持下,圆满落幕。          

祝愿新型显示产业在2024年继续开拓创新、蓬勃发展,迎接显示繁荣新时代的到来!

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
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