根據TrendForce集邦咨詢研究,Micro LED大型顯示器將走向家庭劇院等級及高階商業(yè)展示市場,預估2022年MicroLED大型顯示器芯片產值將達5,400萬美元;至2026年有望上升至45億美元,年復合成長率為204%。另外,隨著時間的推進技術障礙也將逐一被克服,MicroLED大型顯示器的發(fā)展將在2026至2030年進入高峰期,單年度Micro LED芯片產值有機會沖上百億美元。
近幾年,全球各區(qū)域主要品牌大廠紛紛發(fā)表Micro/MiniLED自發(fā)光大型顯示器展示品,其中以電視龍頭廠商三星(Samsung)自2018年發(fā)表146吋電視墻「TheWall」后,接下來每年的CES展持續(xù)推出包含75吋、89吋、101吋、110吋、219吋與292吋等大型的拼接顯示器,由于不同的應用場景及技術的演進,未來MicroLED大型顯示器將以家庭劇院等級及企業(yè)總部與精品商店展示為發(fā)展趨勢,而商業(yè)型的室內外大型顯示器則以Mini LED自發(fā)光大型顯示器為主, MicroLED大型顯示器為了滿足室內近距離觀賞,需要劇院級享受、無縫拼接、追求零邊框、薄型化設計、價格競爭力等需求,因此主動式驅動方案(AM)將是設計首選。
TrendForce集邦咨詢表示,目前Micro LED大型顯示器仍面臨技術與成本的雙重挑戰(zhàn),其中又以MicroLED芯片成本、背板與驅動技術以及巨量轉移制程等三方面為主要關鍵技術。MicroLED芯片成本方面,由于使用龐大的芯片數量以及需要一致的波長均勻性才能將顯示畫面表現完美,因此磊晶及芯片制程的無塵室等級要求、制程條件的控制、制程中的檢測及維修等,將達到極為嚴苛的境界,相對的制程不良率及整體成本也提升許多。巨量轉移方面,當下MicroLED大型顯示器應用的巨量轉移技術有拾取放置技術及雷射轉移技術,各有其優(yōu)劣性。TrendForce集邦咨詢認為,雖然MicroLED巨量轉移技術尚停留在產品開發(fā)調整階段,未有實際量化的成果,但若以拾取放置的巨量轉移設備產能而言,使用10平方公分的轉移頭,轉移34*58μm的MicroLED芯片,其產能(UPH;Unit perHour)約700萬顆,而雷射巨量轉移技術的雷射光罩開口若是8平方毫米時,其產能約1,200萬顆,無論是哪一種轉移技術,未來MicroLED大型顯示器巨量轉移產能至少需要達到2,000萬顆的效率和99.999%的良率,才具有大量商品化的條件。
主動式驅動設計方案將成為Micro LED技術發(fā)展良伴
在背板與驅動技術上,被動式(PM)驅動設計方案是以PCB背板搭配被動式驅動電路架構,以MOSFET做為電流的開關組件,因此整體架構較復雜且需要較寬廣的電路組件置放區(qū),另外當點間距縮小至P0.625以下時,PCB背板將面臨線寬及線距的量產極限與成本攀升的考驗,因此,被動式(PM)驅動設計方案目前技術比較適合大于P0.625并搭配MiniLED的大型顯示器應用。但對于小于P0.625的消費型MicroLED電視而言,主動式(AM)驅動設計方案將成為新的設計方向,由于TFT玻璃背板搭配LTPS開關技術是面板廠成熟技術,需要調整制程中的制程及參數就可以精準控制及驅動MicroLED電流。
此外,為了要實現無縫拼接技術,玻璃金屬化的側邊鍍導線技術將成為另一項技術挑戰(zhàn),當分辨率愈高且點間距縮小時,必須將TFT玻璃正面線路藉由側邊或穿孔方式導引至背面,此時玻璃金屬化技術成為關鍵,因目前玻璃金屬化技術尚存在技術瓶頸,造成良率低落并衍生出高成本的問題,待未來技術克服之后,并且隨著量產型的生產線開出,將成為主動式驅動背板的優(yōu)勢所在,未來主動式(AM)驅動設計方案搭配MicroLED芯片及無縫拼接技術,有機會成為Micro LED電視發(fā)展未來的主流技術,并成為引領新一波Micro LED大型顯示器成本優(yōu)化的關鍵核心。