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Mini/Micro LED爆发在即,K&S推LUMINEX™解巨量转移难题

Mini/Micro LED是一场全民狂欢的科技浪潮。

Mini/Micro LED是一场全民狂欢的科技浪潮。

从产业角度而言,OLED、Mini/Micro LED在高端赛道平分秋色,但OLED技术却以韩系厂商为翘楚,中国企业仍需时间积累技术和经验。在此背景下,Mini/Micro LED强势崛起,中国企业寄希望于借此技术实现弯道超车,韩系厂商则期待仍能在这项技术上保持优势地位。

从企业角度而言,Mini/Micro LED作为未来最具发展前景的新型显示技术之一,布局Mini/Micro LED技术是对未来的未雨绸缪,一方面可以彰显企业实力,另一方面也可以帮助企业通过Mini/Micro LED技术进入更多应用市场、打开更大的成长空间。

从消费者角度而言,Mini/Micro LED在使用寿命、稳定性、显色性等方面的优异表现,可以满足人们多方面的娱乐需求,带来更为极致的视听享受。

然而,尽管受万众瞩目,但Mini/Micro LED在发展过程中仍有诸多问题待解。

成本和技术是Mini/Micro LED绕不开的话题

从去年到今年,我们频繁听到MiniLED产品上市的消息,产品囊括显示器、电视、笔记本等,但价格都不低。

笔记本方面,苹果今年发布的MacBook Pro 14英寸起售价为14,999元,16英寸版本起售价为18,999元。

而这个价格对于MiniLED笔记本而言并不算高,宏碁在今年5月份发布的Predator Helios 500笔记本,售价达39,999元。

电视方面,海信、乐视、雷鸟均发布了价格不足一万的MiniLED电视,但这三个品牌在画质上略有欠缺。其中,乐视发布的M65 MiniLED电视,尺寸为65英寸,采用了9216颗灯珠、576个控光分区,峰值亮度为1000nit,HDR对比度为100万:1,价格是6,999元。

相比之下,同样是65英寸的TCL C12量子点MiniLED智屏的HDR对比度高达1000万:1,而120Hz的刷新率让C12即使在电竞场景也能胜任。当然,该产品的价格比乐视M65高了不少,为14,999元。

显示器方面,惠科发布的PG27P5U MiniLED显示器大小为27英寸,售价为9,999元。而这已经是目前市面上的MiniLED显示器中,价格较为亲民的一款产品了。

可以看到,MiniLED产品仍然属于高端产品,其销量的提高仍有赖于成本的进一步下降;而Micro LED是在MiniLED技术的基础上进一步的微缩化,在芯片、背板、巨量转移、全彩化、接合、驱动和检测维修等方面存在的瓶颈更大,其产品的售价更高。

一项技术意欲进入消费端,价格是一个绝对无法规避的因素。Mini/Micro LED的降本增效是整个产业链共同面临的问题,非一家之力可以实现,但一砖一瓦可砌成墙,一丝一缕可织成布。当下,各家企业正发挥各自优势,积极投身到技术的研发中,而总部位于新加坡的半导体封装设备厂商Kulicke & Soffa(K&S),日前在德国Productronica展会期间展示的LUMINEX™产品,则指向巨量转移这一环节。

从50Hz、15μm到100Hz、10μm,K&S的自我进化

LED芯片制作完成后,需要通过巨量转移将其转移到驱动电路背板上,而微缩化的Mini/Micro LED芯片对于巨量转移的速度、精度、良率有了较高的要求。

一方面,传统的芯片转移方式对单颗芯片的尺寸要求存在一定的物理极限,一旦芯片太小则无法转移;另一方面,传统芯片转移设备的机械臂一次仅可转移一颗芯片,转移效率难以进一步提高,这意味着随着Mini/Micro LED时代的到来,传统的芯片转移技术已逐渐面临天花板。

要实现Mini/Micro LED商业化带来的量产需求,就需要通过高精度的设备,将巨量的微米级的LED芯片正确、高效、完好地转移到基板上。针对这一痛点,K&S经过多番研究,认为激光是一种行之有效的方式。

K&S集团执行副总裁/总经理张赞彬及Mini/Micro LED平台LUMINEX™

K&S集团执行副总裁/总经理张赞彬指出,与pick & place等芯片转移方式相比,激光具有操作方便、速度快、精度高的优点,能大大提高Mini/Micro LED的生产速度和良率。

据悉,此前K&S已经推出的PIXALUX™设备,其芯片转移速度为50Hz(相当于每秒50次放置),精度可达15μm。

如今,K&S进一步突破自身的极限,其最新推出的LUMINEX™设备,能够以100Hz的倍数进行多图形放置(MPP:Multi-Pattern Placement),扫描模式下高达10000Hz(相当于每秒10000次放置),精度也进一步提升到10μm,将先进显示技术和应用的生产力与效率提高到一个新的水平。

以一个75英寸4K屏幕为例,其在生产过程中所需要转移的微米级芯片数量高约为2500万颗(以3840x2160xRGB三色计算)。如采用传统转移技术约需要较长时间,而LUMINEX™设备的速度则是指数级的提高,生产效率不可同日而语。

由于全球显示供应链集中在中国、韩国,K&S也将亚洲作为主要市场进行开拓。2010年,K&S在新加坡设立总部,目前收入的90%来自亚太地区。而LUMINEX™设备的推出将进一步扩大K&S在新型显示市场的优势。据悉,LUMINEX™设备可以实现芯片的分选、重新排列、最终转移三大功能,并支持排序、混合和间距调整步骤以及最终放置过程,未来将在芯片厂、面板厂中得到广泛的应用。目前,LUMINEX™已经成功交付。

在终端应用方面,MiniLED背光产品正在逐步迈向成熟,而Micro LED技术则仍需持续积累技术、降低成本。张赞彬指出,短期内,Micro LED主要的应用场景仍然是大尺寸显示,但从长期角度而言,AR/VR可能是Micro LED技术未来的主要市场。同时,当技术、良率、成本进一步成熟,Micro LED有望进入车载、手机市场,占据更大的市场份额。

K&S筑高技术城墙:收购Uniqarta

值得注意的是,Mini/Micro LED产业链的狂欢并未在终端销量中得到体现。从已经量产并发布的Mini/Micro LED产品来看,其销量远远达不到预期的“爆发式增长”的程度。针对这一现象,张赞彬解释道:“需求还是十分可观的,只是Mini/Micro LED技术还有待发展。”

事实也的确如此。技术在发展过程中带来的高成本、高售价,极大地影响了消费者选购MiniLED产品的欲望。但随着Mini/Micro LED市场潜力的逐渐显现,资本的神经被高度挑动,从利亚德、洲明、艾比森等传统LED企业,到京东方、TCL华星等面板企业,再到终端企业如小米、华为、OPPO等手机厂商,康佳、海信等电视厂商纷纷下场拼杀。

LEDinside认为,Mini/Micro LED产业的整体投资规模日趋庞大,这就为Mini/Micro LED技术的成熟提供了充足的保证,也为未来长期平均成本的下降提供较大空间,Mini/Micro LED未来可期。

然而,Mini/Micro LED技术体系宏大而复杂,目前,多数企业选择通过合作的方式抢攻市场,K&S也不例外。

自从2017年K&S开始PIXALUX的研发以来,公司在新型显示领域的竞争优势就在不断提升。到了2021年2月,K&S进一步收购美国初创公司Uniqarta,包括其知识产权与专利组合。据了解,Uniqarta的激光转移LEAP技术(Laser-Enabled Advanced Placement)可以加强K&S在Mini/Micro LED技术上的优势,共同打造超高速和高精度设备,以快速打入先进显示市场。

LUMINEX™设备的推出是K&S多年努力的最好回报。据悉,LUMINEX™是首个完全采用K&S技术开发的高级显示解决方案,而在未来,K&S也将进一步提高设备的生产效率、良率、精度,应对未来的Mini/Micro LED市场需求。

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