MicroLED display volume forecast (Soure:YOLE)
一、Micro LED 未來市場預估
TrendForce LED(集邦科技)研究(LEDinside)7/2舉辦年度重量級研討會「Micro LEDforum 2019:Micro LED 關鍵技術方案與應用市場」,集邦科技認為,Micro LED顯示器,瞄準100吋以上的商用市場,預計未來二到三年內正式上市,預估至2023年Micro LED市場產值將達42億美元。
Yole則樂觀估計MicroLED顯示市場的出貨量到2023年可以達到2.5億片。
市場研究公司IHS預計,Micro LED與LCD和OLED顯示器相比,Micro LED將繼續保持高價格,但高亮度和低功耗將使MicroLED對微型顯示器和超大型顯示器具有吸引力。 預估到2026年,1.5英寸微型LED顯示器的價格將降至當前2019年成本的十分之一,75英寸的面板將降至目前成本的五分之一。
二、Micro LED 發展現況與挑戰
新型態的Micro LED顯示器不只亮度與對比效果超越OLED,又具備反應迅速、低功耗與高可靠度特性,若成功商業化量產上市,前景可說一片看好,但現階段的Micro LED顯示器,最大的挑戰仍在如何降低成本。包括從生產設備的改良,檢測方式的革新,以及巨量轉移的開發等等,都是廠商正積極努力的研究方向。Micro LED顯示器將瞄準100吋以上的商用市場,預計未來二到三年內正式上市。
聚積科技(Macroblock)董事長楊立昌表示,如果考慮目前現有技術能力,Micro LED有兩大應用方向,一是室內小間距顯示器,例如Samsung於2019年CES展出的75吋「The Wall」,在解析度、亮度、對比度上都具有優良的性能。二是可穿戴市場,也有消息指稱蘋果將在未來的Apple Watch和iPhone上使用Micro LED技術;從短期來看Micro LED市場集中在小型顯示器,從中長期來看,Micro LED的應用領域非常廣泛,橫跨穿戴式設備、室內小間距顯示器、電競螢幕、車載顯示、AR/VR等多個領域。
楊立昌指出,目前Micro LED良率以及產量主要可分為晶粒與巨量轉移兩大部分,前者的克服方式為一片晶圓(Wafer)的晶粒波長均勻性一致性比例須提升,如此可提升晶圓利用率並降低成本,最好是能做到100%的良率;後者為為巨量轉移的轉移次數或是單次轉移數量要增加,又或是縮小晶粒尺寸提升可修補空間,另外巨量轉移的良率與PCB板的平整度也有直接的關聯;但由於兩大問題並未這麼容易可解決,因此檢測與修補設備開發需求就因應而生,檢測設備須縮小可檢測晶粒之尺寸與速度;修補設備則須提升可修補之精度;因此綜合上述所說,若要提升良率、產量必須要從晶粒、巨量轉移、檢測、修補四大方向突破與克服。
楊立昌進一步說明,從基板的角度來看,平坦的程度由高到低是矽基板、玻璃基板、PCB板,穿戴式裝置顯示器可以做在矽基板上,因此會相對只能做在PCB板上的大型顯示器好做。但目前看起來,手表這類穿戴式裝置的市場還是由三星或蘋果等大廠一手包辦。另外,現在已經可以看到的Micro LED應用還有中控室大廳的小間距顯示器,新聞主播背後的顯示器,和車展中心的展示螢幕等等。
Micro LED降低成本的方式可藉由縮小晶粒提升一片wafer的利用率,以及提升每次巨量轉移的數量、次數與良率。同業研究目標集中在巨量轉移上,有各種方式,包括了雷射轉移、電磁吸取、滾軸轉移、流體裝配等不同技術,目前無法得知個別技術的成熟度,但僅能就外觀觀察接合良率與晶粒是否破損,至於電性上是否成功接合仍有待進一步考證。目前在巨量轉移技術的工具和設備都要客製化,廠商須自己開規格,各廠呈現鴨子划水的局勢各自努力。目前聚積與開發夥伴致力於用真空吸取的方式來實現,在可量產性已取得成果,計畫在2019年底前完成巨量移轉線的設置試產。目前聚積巨量轉移技術的良率可以達到99.9%,3個9的水準,2019下半年有望達到4個9的目標。
三、Micro LED 巨量轉移設備技術能力
(Soure:ALLOS)
日本設備商Toray的巨量轉移設備,能提供高精準度的連結,以雙面照相機確認位置後進行接觸點偵測,並透過低壓控制及平行調整完成高速LED晶片放置,再用熱壓接合的方式完成轉移接合。目前可提供的30微米的Micro LED晶片轉移,在15-20秒的時間內完成6,000晶片轉移,且接合的精準度則高達1.5微米以下。下一步則希望能達到10-15秒內完成20,000顆,同時將精準度提升到1微米以下。
四、Micro LED 相關供應鏈
上游6吋晶圓--兆遠(4944)_7/12更新
Micro LED製造--晶電(2448)
LED驅動晶片--聚積(3527)
五、參考文獻
1.TrendForce LED MicroLED display volume forecast
2.TrendForce display volume forecast
3.IHS MicroLED display volume forecast
4.Yole MicroLED display volume forecast
5.Samsung The Wall
6.ALLOS
7.新電子
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